Материал: Пособие_ПГС_22.04.11

В клетках матрицы, где обозначена запрещенная поставка – ЗП – записываем заведомо большую цену – например 1000 руб./м³.

В клетках матрицы, где обозначена фиктивная поставка – ФП – записываем себестоимость разработки и перевозки грунта – 0 руб./м³.

Для формирования матрицы планов Р на начальном шаге делается ровно т + п - 1 назначений (некоторые из них могут быть нулевыми) с тем, чтобы, полностью удовлетворить спрос всех потребителей грунта, и в то же время вывезти все поставщики.

Вернемся к рассматриваемому примеру.

Для решения задачи распределения земляных масс массивов грунта на площадке с использованием транспортной задачи линейного программирования воспользуемся разработанной на кафедре «Управление и технология строительства» компьютерной программой «NewTZ».

С тем, чтобы уравнять объемы поставщиков и потребителей введем поставщик-карьер, расположенный рядом с площадкой – где наибольшие рабочие отметки выемок. Таким образом увеличиваем объем поставщиков за счет увеличения площади площадки. (Добавился массив №3) Этот объем желательно наметить заведомо большим: скажем равный объему всех потребителей. Точно так же поступаем с потребителями, намечая большой отвал рядом с площадкой, где самые большие рабочие отметки насыпей:

3 карьер

1 2 1 2 3 Отвал

Дополняем площадку этими массивами, и определяем соответствующие дальности перемещения грунта.

Входим в программу NewTZ и регистрируемся. Нажимаем клавишу «Продолжить работу».

В открывшемся окне указываем количество поставщиков и потребителей. В нашем случае – два массива поставщиков и намеченный карьер – итого три. И два массива потребителей и отвал – тоже три:

И нажимаем клавишу «Продолжить работу».

3) Нажимаем «Ввод данных» и заполняем появившуюся таблицу, куда вносим объемы всех поставщиков, потребителей, расстояния транспортировки грунта между массивами (основываясь на решении программы «Площадка), по масштабу – определяем дальность возки от карьера до всех потребителей и от всех поставщиков до отвала (значения расстояний записываются в верхнем правом углу каждой клетки таблицы. Вносим значения матрицы стоимостей: себестоимость разработки и перемещения грунта на всех связях ij, выбирая при этом машины, как это описано на стр.14. В нижнем левом угду клетки пишем наименование выбранной машины, в правом нижнем углу – единичную себестоимость.

Нажимаем «Расчет». Появляется уведомление В нашем примере, что план базисный, что означает, что количество поставок равно m+n-1, т.е 5.

Нажимаем «ОК» и повляется запрос:

Находить оптимальный план.

Нажимаем «ОК», получаем готовое решение:

Получено оптимальное распределение земляных масс на площадке. На основе анализа полученного решения задачи распределения земляных масс, полученного на компьютере, окончательно назначаются ведущие и комплектующие машины для производства работ.

Решение задачи отражает от какого поставщика к какому потребителю нужно перевезти грунт исходя из себестоимости разработки и перевозки 1 м³ грунта. На плане площадки показать стрелками направления перемещения грунта.

На этом работа с программой NewTZ завершена.

Далее нужно определить сроки производства работ и рассчитать потребные для этого ресурсы.

Строится календарный график производства работ по планировке площадки.

1.4 Проектирование календарного графика.

Календарный график производства работ разрабатывается с учетом разбивки площадки на массивы и наличия возможных отвала и карьера. Для проектирования графика необходимо знать численный состав комплексных бригад, объемы работ и продолжительность работ на отдельных участках.

Срок производства работ на каждой связи t_ij определяют исходя из перевозимого объема грунта v_ij и суточной производительности выбранного комплекта П_ij:

t_ij = V_ij / П_ij, (13) .

Суточная производительность комплекта находится на основании норм времени, приведенных в сборнике ЕНиР Е-2.

В рассматриваемом примере производительность комплекта скрепера прицепного (прил.1) из ЕНиР § 2-1-21 при дальности возки 73 м по связи 1-1 и 2-2 (см.таблицу распределения земляных масс) определяется:

Псут = (100 / 0,93) *8* 1 *1 = 860 м³/сут.

1.5. Технология разработки грунта при планировке площадок

При планировке площадок в основном используются бульдозеры и скреперы. Выбор той или иной машины был описан в п.1.3, стр.13,14.

Типовая технологическая карта на производство земляных работ включает следующие разделы:

область применения;

организация и технология строительного процесса;

организация труда рабочих;

график выполнения строительного процесса;

калькуляцию затрат труда;

основные технико-экономические показатели;

материально-технические ресурсы;

карта операционного контроля качества строительного процесса.

1.5.1 Технологическая карта на планировку площадки

бульдозером.

I. Область применения

Технологическая карта предусматривает планировку бульдозером площадки размером m х n (м) (например, под заводскую территорию) в равнинной местности при низком горизонте грунтовых вод. Процесс планировки включает разработку грунта в выемке, перемещение его в насыпь и послойное разравнивание грунта в насыпи с уплотнением.

II. Организация и технология строительного процесса.

1.До начала работ по планировке площадки должны быть выполнены все подготовительные работы: очистка территории от леса, пней, валунов; устройство водоотвода; геодезические работы и т.д.

2.При планировке площадки бульдозерные работы могут вестись по нескольким технологическим схемам: ступенчатой, челночной, кольцевой и комбинированной - в зависимости от дальности перемещения грунта. Планировочные работы на площадке следует выполнять в несколько этапов (рис.4):

I этап. Разработку грунта начинают с наиболее близких к возводимой насыпи участков, т.е. непосредственно у линии нулевых работ. Дальность перемещения на этом этапе составляет в среднем около 5-10 м, и поэтому наиболее рационально применять ступенчатую схему. Применение ступенчатой схемы при больших дальностях перемещения становится нерациональным в связи с повышением потерь грунта при транспортировке.

По этой схеме бульдозером около нулевой линии нарезается грунт и отсыпается сразу за нулевой линией слоем толщиной до 40 см. Для каждой новой проходки бульдозер при обратном (заднем) ходе сдвигается в сторону, чтобы обеспечить равномерную загрузку на бульдозер (резание обоими краями отвала), т.е. между смежными проходками оставляется гребень шириной 0,5-1,0 м.

Таким образом последовательно выполняют несколько проходок в пределах участка.

II этап. Разработка и отсыпка грунта уже ведутся на более удаленных от нулевой линии участках со средней дальностью перемещения грунта до 40 м. и применяют челночную схему работы. Для уменьшения потерь грунта при транспортировке, разработку и перемещение его ведут по отдельным траншеям. В этом случае бульдозер совершает рабочий и холостой ход по одной линии (рабочий ход на второй скорости, холостой - задним ходом). Между смежными траншеями оставляется гребень шириной до 1,0 м.

до 5-10м

Рис. 4. Схемы разработки грунта бульдозером

Разработка каждой траншеи ведется отдельными проходками по слоям. Разработка ведется ярусами высотой до 1,0 м: сначала весь первый верхний ярус, потом - последовательно остальные (нижние).

После разработки траншей на глубину 1,0 м, т.е. на высоту яруса, производится срезка промежуточных гребней. Разработка нового яруса ведется аналогично разработке верхнего.

III этап. Производятся разработка и перемещение грунта от самых удаленных участков, т.е. при предельных расстояниях возможного применения бульдозера (более 40 м). Разработка грунта, как и по схеме II, ведется поярусно отдельными слоями в траншеях, но в связи с большой дальностью перемещения грунта возвращение бульдозера в забой осуществляется не задним ходом, а передним, после разворота, так как скорость переднего хода больше. Такая схема работы называется кольцевой.

Здесь принимаем прицепной скрепер на тракторе ДЭТ-250, вместимость ковша 15 м³, II группа грунтов;

0,93 – норма из ЕниР, машино-часов / 100 м³;

8 – продолжительность рабочей смены, ч;

1 – число рабочих смен в сутки;

1 – число ведущих машин в комплекте.

При дальности возки 108 м по связи 1-2 определяется:

Псут = (100 / (0,93+0,05) *8* 1 *1 = 816 м³/сут,

здесь 0,05 – добавка на каждые следующие 10 м.

При дальности возки 120 м по связи 3-2 определяется:

Псут = (100 / (0,93+0,05*2)* 8 *1*1 = 777 м3/сут,

Срок производства работ по связи 1-1: t_1-1 = 2172 / 860=2,5 сут,

По связи 2-2: t_2-2 = 1829 / 860=2,12 ≈ 2сут,

По связи 1-2: t_1-2 = 1034 / 816=1,27 ≈ 1сут,

По связи 3-2: t_3-2 = 161 / 777=0,2 ≈ 0,5 сут.

Строим календарный график по форме как показано на рис.3.

При проектировании календарного графика нужно учитывать следующие ограничения.

1. Если предусмотрена разработка выемки скреперным и экскаваторным комплектом, обязательно нужно выполнить сначала скреперные работы, потом – экскаваторные.

2. Если по результатам распределения земляных масс оказалось целесообразным на границе насыпи и выемки выполнять работы бульдозером, эта операция должна быть выполнена в первую очередь, а потом – работы в смежных выемках и насыпях другими комплектами.

Рис. 3. Календарный график планировки площадки.

Чаще всего для планировочных работ на площадке используются бульдозеры и скреперы. Экскаваторы драглайн, прямую и обратную лопаты применяют обычно при рабочих отметках выемок более 2-3 м.

Бульдозеры в условиях планировки площадок применяются для разработки выемок в насыпь или в отвал. Наиболее эффективно применение бульдозеров дальности перемещения грунта не более 30 м, а также при рабочих отметках выемки до 1,5 – 2,0 м.

Уложенный в насыпь грунт должен быть дополнительно уплотнен.

Скреперы при планировке площадок применяются для перемещения грунта выемок в насыпь и отвал, а также при возведении насыпей из карьеров. Плотные грунты предварительно рыхлятся. Разравнивание уложенного грунта производится самим скрепером.

Экскаваторы на работах по планировке площадки применяются с объемом ковша до 1м³. При небольших рабочих отметках наиболее целесообразно применять экскаваторы драглайн и обратная лопата.

На больших площадках часто целесообразно применять комбинированный способ: например производить срезку грунта в пределах массива бульдозером с перемещением в промежуточный отвал, затем транспортировать грунт экскаваторным комплектом в массив насыпи.

Рис. 5. Способы уменьшения потерь грунта при работе бульдозера

Резание грунта бульдозером может производиться горизонтальными (слабонаклонными) или наклонными слоями. Более эффективно резание и особенно перемещение грунта под уклон. При работе под уклон длина наклонного забоя не должна быть меньше длины пути набора бульдозера и не круче чем 1:2.

Разработка стенок траншей (гребней) начинается от дальнего участка выемки и постепенно перемещается к линии нулевых работ. Разработка гребней производится под углом 35-45° к оси траншеи, и срезанный грунт смещается в ближайшую траншею и далее перемещается по ней к месту укладки в насыпь (рис.6). Обычно одним заездом срезается грунт на протяжении 4-5 пог.м гребня. Этот способ позволяет использовать для транспортировки грунта существующие траншеи, и, следовательно, уменьшить потери грунта.

Для облегчения разработки плотных грунтов применяется предварительное рыхление грунта.

Рис.6. Траншейный способ разработки грунта бульдозером при планировке площадки.

3.Определение объемов земляных работ: решаем задачу с использованием программы «Площадка», п.1.2, стр.6-12.

4. Определение производительности бульдозера. При решении задачи распределения земляных масс:п.1.3, выбирается марка машины (в данном случае - бульдозера). Определяется его производительность на основании норм ЕНиР.

Например: Суточная производительность бульдозера Псут для перемещения грунта на расстояние 33 м определяется

Псут = (100 / (0,28+2*0,23)) *8* 1 *1 = 1081 м³/сут.

Здесь принимая бульдозер Д-384 на тракторе ДЭТ-250, II группа грунтов;

0,28 – норма из ЕниР, машино-часов / 100 м³;

0,23 – добавка на каждые следующие 10 м;

8 – продолжительность рабочей смены, ч;

1 – число рабочих смен в сутки;

1 – число ведущих машин в комплекте.

5. Укладка и уплотнение грунта в насыпи.

Отсыпка грунта ведут горизонтальными слоями от краев к середине для лучшего уплотнения грунта. В переувлажненных грунтах отсыпку следует начинать с наиболее высоких точек рельефа, чтобы выжимать воду из основания. Насыпь следует отсыпать с запасом по высоте на естественную осадку до 6% - при скальных грунтах и до 9% - при нескальных.

Разравнивание, или окончательную планировку грунта, уложенного бульдозером, осуществляют приподнятым отвалом при движении вперед, либо опущенным отвалом (его пятой и тыльной стороной) при движении назад.

Грунт уплотняют с помощью различных грунтоуплотняющих машин. Эффективность уплотнения грунта зависит от рода грунта, его влажности, толщины уплотняемого слоя, технических характеристик грунтоуплотняющей машины, технологии возведения насыпи, а также от температурных условий во время производства работ.

Толщина отсыпаемых слоев грунта в насыпь зависит от способа уплотнения грунта и заданного коэффициента уплотнения. При легких катках отсыпка ведется слоями толщиной 50-30 см; при тяжелых катках, виброкатках и трамбующих плитах толщина слоев может быть поведена до 0,5 - 1,0 м.

Рис.7. Схема уплотнения грунта.

Уплотнение ведут в той же последовательности, что и отсыпку, путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2…0,3 м. Чтобы грунт не обрушился, вблизи насыпи, первые две проходки вдоль откоса ведут на расстоянии не менее 1,5 м от бровки (Рис.7). Последующие проходки смещают на 0,5 м в сторону бровки и таким образом прикатывают края насыпи.

Производительность уплотняющих машин определяется на основании норм ЕНиР: например, уплотнение площадки прицепным катком ДУ-39А(Д-703). Толщина уплотняемого слоя -0,25м, число проходов по одному следу – 6(коэффициент уплотнения задан – 0,95). При 2-х сменной работе и длине гона 100 м суточная производительность грунтоуплотняющей машины определяется: