Курсовая работа (т): Планировка площадки, отрывка котлованов и возведение железобетонных фундаментов зданий

м.

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Технологическое проектирование включает обоснованный выбор механизмов для производства основных видов земляных процессов, определение состава этих процессов с подсчетом их трудоемкости.

Необходимо обосновать выбор следующих основных механизмов:

машин для осуществления планировочных работ;

машин для разработки котлована;

машин для подвозки недостающего грунта из карьера.

3.1 Выбор машин для планировочных работ

Основным критерием выбора машин для планировочных работ является дальность перемещения грунта.

При дальности перемещения от 81 м до 120 м (аср=87,8м) рабочим механизмом является бульдозер мощностью от 180л.с. или прицепной скрепер с ковшом до 3м3.

Сравниваем три скрепера с разными тракторами и емкостями ковша:

скрепер ДЗ-30 на тракторе ДТ-75 с емкостью ковша 3м3;

бульдозер ДЗ-24 на тракторе Т-180;

бульдозер ДЗ-384 на тракторе ДЭТ-250.

Норма времени на 100м3 грунта в ЕНиРе дается составной - основная норма времени при перемещении грунта на расстояние до 100м и дополнительная норма времени на каждые следующие 10м перемещения грунта. Для расчета нормы времени расстояние для перемещения грунта будет равно аср = 87,8м = 100м -12,2м = 100м - 1,2·10м.

Для ДЗ-30 норма времени составит Нвр(ДЗ-30) = 2,8 + 1,2·0.15 = 2,98маш.-ч.

(§Е2-1-21 т.2 № 1б,д).

Для ДЗ-24 норма времени составит Нвр(ДЗ-24) = 0.38 + 1,2·0,3 = 0,74маш.-ч.

(§Е2-1-22 т.2 №6 б, д).

Для ДЗ-384 норма времени составит Нвр(ДЗ-384) = 0.28 + 1,2·0,23 = 0,556маш.-ч.

(§Е2-1-22 т.2 №8 б,д).

Время работы (в маш.-см.) на весь объем перемещаемого грунта 19707 м3 (197,07·100м3) при продолжительности рабочей смены 8ч составит: 19707

маш.-см.

маш.-см.

маш.-см.

Стоимость маш.-см. механизмов определяем по приложениям 4. Так как используются прицепные скреперы, то при расчете учитывается стоимость эксплуатации как скрепера, так и трактора. Стоимость маш.-см. механизмов будет составлять:

для ДЗ-30 и ДТ-75 стоимость маш.-см. составит: 19,02+16,35 = 35,37 руб.

для ДЗ-24 и Т-180 стоимость маш.-см. составит: 37,73+32,10=69,83 руб.

для ДЗ-384 и ДЭТ-250 стоимость маш.-см. составит: 52,68+46,08=98,76 руб.

Стоимость эксплуатации комплектов машин будет составлять:

для ДЗ-30 и ДТ-75: С = 73,4*35,37=2596,16 руб.

для ДЗ-24 и Т-180: С = 18,22*69,83=1272,3руб.

для ДЗ-384 и ДЭТ-250: С = 13,7*98,76=1353,1руб.

Так как стоимость эксплуатации комплекта машин ДЗ-24 и Т-180 меньше, то принимаем второй вариант (бульдозер ДЗ-24 на базе трактора Т-180) как наиболее экономичный.

3.2 Выбор экскаватора для разработки котлована

При выборе экскаватора учитываются два основных критерия - разрабатываемое сооружение и предполагаемый вид (тип) экскаватора. При разработке котлована под сооружение целесообразно применять экскаватор, оборудованный обратной лопатой.

Оптимальная емкость ковша экскаватора принимается в зависимости от объема разрабатываемого грунта в котловане. Для объема котлована 1123,5м3 (без пандуса) оптимальным будет ковш емкостью 0,25-0,3м3.

Сравниваем два экскаватора с разным объёмом ковша:

экскаватор ЭО-3311, оборудованный обратной лопатой с объемом ковша с зубьями 0.3м3;

экскаватор ЭО-2621, оборудованный обратной лопатой, с объемом ковша с зубьями 0.25м3.

Для работы любых видов экскаваторов грунт - суглина - является грунтом III категории по трудности разработки.

Объём котлована для экскаватора будет составлять 1123,5м3.

Часть грунта котлована будет разрабатываться навымет (для обратной засыпки), а часть для перемещения в зону планировочной насыпи. Объем разрабатываемого грунта для выбранных экскаваторов приведен в следующей таблице:

Таблица 4 Объем разрабатываемого грунта

Норма времени для данных видов экскаваторов на 100м3 грунта по ЕНиР будет составлять:

Таблица 5 Норма времени

Затраты машинного времени для разработки грунта котлована в маш.-см. составят:

для экскаватора ЭО-3311:

маш.-см.;

для экскаватора ЭО-2621:

маш.-см.

Стоимость эксплуатации машин будет составлять:

для ЭО-3311: С = 0,647*18,31=11,85 руб.

для ЭО-2621: С = 0,749*17,23=12,91 руб.

Принимаем экскаватор ЭО-3311, оборудованный обратной лопатой, с объемом ковша с зубьями 0.3м3 как наиболее экономичный.

3.3 Выбор самосвалов для перевозки грунта из котлована в планировочную насыпь

Для отвозки грунта из котлована в тело планировочной насыпи необходимо подобрать марку самосвала, определить их количество, обеспечивающее бесперебойную работу ведущего механизма - экскаватора.

Объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора будет составлять

,

где Vковша - емкость ковша принятого экскаватора; для экскаватора ЭО-3311 объем ковша Vковша=0.3м3;

kнап - коэффициент наполнения ковша, принимаемый для экскаватора, оборудованного обратной лопатой, равным 0,8÷1.0; принимаем kнап= 0,9;

kперв.разр.- коэффициент первоначального разрыхления грунта, принимаемый по приложению 1 пособия; для суглины kперв.разр.= 1.27 (27%).

м3.

Масса грунта в ковше экскаватора определяется по формуле:

где γ - плотность грунта, определяемая по таблице 1 главы 1 ЕНиР Е2;

для суглины γ = 1800 кг/м3;

кг = 0,4т.

Подбор марки самосвала осуществляется на основании условия, что в кузов самосвала должно быть загружено от 3 до 8 ковшей с грунтом. При загрузке трех ковшей в кузов самосвала масса грунта составит Qсам-3 = Q∙3 = 0,4∙3 = 1,2т, при загрузке восьми ковшей в кузов самосвала масса грунта составит Qсам-3 = Q∙8 = 0,4∙8 = 3,2т. Следовательно, грузоподъемность самосвала должна быть от 1,2т до 3,2т. Принимаем самосвал ГАЗ 53Б грузоподъемностью П = 3,5т.

Рассчитаем количество ковшей грунта, погружаемых в самосвал, и объем грунта в кузове самосвала. Количество ковшей грунта, погружаемых в самосвал, определяется по формуле

.

Принимаем 8 ковшей грунта для загрузки самосвала.

Продолжительность цикла работы самосвала, начиная с погрузки и заканчивая снова установкой под погрузку, определяется по формуле:

,

где tпогр - время погрузки грунта в самосвал. Время погрузки грунта в самосвал можно определить, исходя из нормы времени на погрузку экскаватором:

м3 грунта погружается в транспорт за 1.7 маш.-ч. или 102мин.;

,2м3 грунта погружается в транспорт за tпогр мин.;

мин;

l - дальность перевозки грунта; при перемещении грунта из котлована в планировочную насыпь дальность перевозки составляет l = 196м = 0.196км;

vгр - скорость движения самосвала в груженом состоянии, принимаемая по приложению 8 пособия; при расстоянии 96м и грузоподъемности 3,5т скорость движения самосвала в груженом состоянии составит 15км/ч;

tразгр - время разгрузки самосвала, включая необходимые развороты перед установкой; принимаем tразгр = 2мин;

vпор - скорость движения самосвала в порожнем состоянии, принимаемая по приложению; при расстоянии 96м и грузоподъемности 3,5т скорость движения самосвала в порожнем состоянии составит 22км/ч;

tман - время установки самосвала под погрузку, включая маневрирование; принимаем

tман = 3мин;

мин.

Расчетное количество самосвалов принимается исходя из того, что ведущий механизм - экскаватор - должен работать без перерыва. Требуемое количество самосвалов должно быть не менее расчетного, определяемого по формуле

.

Необходимое количество самосвалов определяется с учетом того, что экскаватор параллельно с погрузкой грунта в транспорт отсыпает часть грунта на бровку котлована для обратной засыпки. Определив долю времени работы экскаватора при погрузке в транспорт от общего времени работы и умножив на расчетное количество самосвалов, найдем их фактическое потребное количество.

Время работы экскаватора при погрузке грунта в транспорт и общее время работы найдено в пункте 2.2. Определим долю времени работы экскаватора при погрузке в транспорт от общего времени работы:

.

Определим потребное количество самосвалов:

.

Для транспортировки грунта из котлована в планировочную насыпь принимаем 2 самосвала ГАЗ 53Б.

армирование бетонирование фундамент котлован

3.4 Определение требуемого количества самосвалов для подвозки грунта из карьера

Для разработки грунта в карьере принимаем такой же экскаватор, как для разработки котлована - экскаватор ЭО-3311, оборудованный обратной лопатой, с объемом ковша с зубьями 0.3м3.

Продолжительность цикла работы самосвала ГАЗ 53Б при транспортировке грунта из карьера в планировочную насыпь, начиная с погрузки и заканчивая снова установкой под погрузку, определяется по формуле:

,

где tпогр - время погрузки грунта в самосвал. tпогр = 3,26мин.;

l - дальность перевозки грунта; расстояние от карьера до строительной площадки составляет

l = 3км;

vгр - скорость движения самосвала в груженом состоянии, принимаемая по приложению при расстоянии 3км и грузоподъемности 3,5т скорость движения самосвала в груженом состоянии составит 20км/ч;

tразгр - время разгрузки самосвала, включая необходимые развороты перед установкой; принимаем tразгр = 2мин;

vпор - скорость движения самосвала в порожнем состоянии, принимаемая по приложению при расстоянии 3км и грузоподъемности 3,5т скорость движения самосвала в порожнем состоянии составит 26км/ч;

tман - время установки самосвала под погрузку, включая маневрирование; принимаем

tман = 3мин;

мин.

Расчетное количество самосвалов принимается исходя из того, что ведущий механизм - экскаватор - должен работать без перерыва. Требуемое количество самосвалов должно быть не менее расчетного, определяемого по формуле:

.

Для транспортировки грунта из карьера в планировочную насыпь принимаем 8 самосвалов ГАЗ 53Б.

.5 Определение объемов работ по подготовке

Фундаменты из двух ступеней выполняются из монолитного железобетона. Под монолитную первую ступень фундамента устраивается подготовка, состоящая из следующих конструктивных слоев:

уплотненный щебеночный слой толщиной 0.2м;

выравнивающая бетонная стяжка толщиной 0.09м;

гидроизоляция (три слоя гидроизола на мастике) толщиной 0.02м;

защитный слой бетона толщиной 0.09м.

Определим объемы работ по устройству подготовки.

. Определим объем щебеночного слоя подготовки.

Площадь щебеночного слоя подготовки понизу равна площади всех ям понизу

Fщн = Fн =7,56*60 = 453,6м2.

Площадь щебеночного слоя подготовки поверху определяется по формуле:

Fщв = (а + 2·0.6 + m·hп)·(b+ 2·0.6 + m·hп);

где hп - толщина щебеночного слоя подготовки; hп=0.2м;

Fщв =60*(1,5 + 2·0.6 + 0.25·0.2)·(1,6 + 2·0.6 + 0.25·0.2) = 470,25м2;

Объем щебеночного слоя подготовки можно определить по формуле:

;

м3.

. Определим объем выравнивающей бетонной стяжки.

Площадь выравнивающей бетонной стяжки понизу равна площади щебеночного слоя подготовки поверху Fбсн = Fщв =470,25м2.

Площадь выравнивающей бетонной стяжки поверху определяется по формуле:

Fбсв = (а + 2·0.6 + m·hп)·(b+ 2·0.6 + m·hп);

где h(щ+бс) - общая толщина щебеночного слоя и бетонной стяжки; h(щ+бс) = 0.29м;

Fбсв = 60*(1,5 + 2·0.6 + 0.25·0.29)·(1,6 + 2·0.6 + 0.25·0.29) = 495,1м2;

Объем выравнивающей бетонной стяжки можно определить по формуле:

;

где hбс - толщина выравнивающей бетонной стяжки; hбс = 0.09м;

м3.

. Определим площадь устраиваемой гидроизоляции.

Площадь гидроизоляции определяется по формуле:

Fги =(а + 2·0.6 + m·h)·(b+ 2·0.6 + m·h);

где h(щ+бс+ги) - общая толщина щебеночного слоя, бетонной стяжки и гидроизоляции;

h(щ+бс+ги) = 0.31м;

Fги = 60*(1,5 + 2·0.6 + 0.25·0.31)·(1,6 + 2·0.6 + 0.25·0.31) = 479,54м2;

. Определим объём защитного слоя бетона.

Площадь защитного слоя бетона понизу равна площади устраиваемой гидроизоляции

Fзбн = Fги =479,54м2. Площадь защитного слоя бетона поверху равна площади подготовки поверху Fзбв = Fпв = 487,2м2;

Объем защитного слоя бетона можно определить по формуле:

;

где hзб - толщина защитного слоя бетона; hзб= 0.09м;

м3.

Объем фундаментов определен ранее и составляет Vфп = 3,218*60=193,08м3.

3.6 Определение объемов работ по армированию и бетонированию фундаментов

Устройство конструкций сооружения начинается после выравнивания дна ям под отдельные фундаменты до проектной отметки.

Весь объем работ по устройству фундаментов разбиваем на пять захваток, каждая - один ряд фундаментов по 12 штук.

Проектом предусмотрено армирование фундаментов готовыми арматурными сетками, доставленными на строительную площадку автотранспортом. Размеры сеток не должны превышать размеров кузова автомобиля более чем на 1,5м. По конструкциям фундаментов и конструктивным характеристикам арматурных сеток определяют количество, габаритные размеры и массу сеток. Размеры сеток должны учитывать толщину защитного слоя (50мм) с каждой стороны наружной грани элемента фундамента (например, ступени). Так, для армирования 1 ступени фундамента 1,5*1,6 м потребуется сетка размером: 1,5*1,4м (1,5=1,5-2*0,05м; 1,4=1,6-2*0,05м).