Земляные работы

метки: Строительство, Земляной, Работа, Строительный, Производство, Курсовой, Технология, Процесс

В промышленном и гражданском строительстве возведение объектов любого назначения начинается с земляных работ, под которыми понимается совокупность процессов по разработке, перемещению и укладке грунта для получения земляного сооружения или вертикальной планировки площадки. Земляные работы относятся к наиболее тяжёлым и трудоёмким видам работ, поэтому они должны проектироваться и осуществляться с использованием принципов комплексной механизации и применением рациональной технологии и организации строительного производства.

Способы выполнения земляных работ и типы привлекаемых средств механизации определяются, прежде всего, грунтовыми, климатическими и сезонными факторами. При возведении зданий и сооружений на железнодорожном транспорте к этим факторам добавляются первопроходческий и рассредоточенный характер строительства, необходимость ведения работ в стеснённых условиях, отсутствие постоянных источников энергоснабжения, удалённость ремонтной базы, сложности, возникающие из-за перебазирования строительной техники и прочее.

Разнообразие условий производства земляных работ, с одной стороны, и многочисленность возможных способов и средств для их выполнения с другой, требуют от проектировщика — технолога знаний и навыков по отысканию оптимальных решений в конкретных производственных условиях. Подготовка специалистов такого уровня базируется на изучении дисциплин организационно — технологического цикла и выполнении курсовых и дипломных проектов, нацеленных на качественную инженерную подготовку строительного производства.

При строительстве любого здания или сооружения, а также планировке и благоустройстве территорий ведут переработку грунта. Переработка включает следующие процессы: разработку грунта, его перемещение, укладку и уплотнение.

Непосредственному выполнению этих процессов в ряде случаев предшествуют или сопутствуют подготовительные или вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляют до начала разработки грунта, а вспомогательные — до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называется земляными работами.

При производстве земляных работ все подготовительные, вспомогательные (разработка земляных сооружений, водоотливов, рыхление плотных грунтов) и основные процессы выполняют комплектами машин, каждая из которых предназначена для определенного рабочего процесса или операции (разработка, транспортирование, разравнивание и уплотнение грунта, планировка откосов и т.д.).

Производство земляных работ на строительной площадке

... записываем синим цветом. 1.2 Определение контура земляных работ Контур земляных масс в курсовом проекте охватывает выемки и насыпи при планировки площадки, откосы насыпей и выемок на границах участка, котлована под здание ...

В общем случае одна и та же работа может сделана с большей или меньшей эффективностью различными комплектами машин. Способ и комплект машин для конкретных производственных условий выбирают на основании технико-экономических показателей, зависящих от основных факторов производства требуемых работ: объема, заданных сроков их выполнения, рельефа и гидрологии местности, видов и параметров земляных масс, минимальной стоимости и трудоемкости. Определяют количество земляных и землеройно-транспортных машин, устанавливают календарный график, содержащий информацию о последовательности и сроках производства работ.

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.

1. Теоретическая часть

1.1 Особенности строительного производства

строительный грунт земляной котлован

По объёму производимой продукции и количеству занятых людских ресурсов на строительную отрасль приходится примерно десятая часть экономики страны. В строительной отрасли действуют около 70 тысяч строительно-монтажных организаций. Перестроечные процессы в экономике страны и разгосударствление крупных государственных строительных и монтажных трестов привели к резкому увеличению числа малых строительных и монтажных организаций различных форм собственности. Одновременно с образованием малых строительных организаций произошло сокращение численности работающих в этих организациях.

В процессе создания основных фондов, представляющих собой продукцию строительных организаций, участвуют рабочие кадры, средства труда (орудия труда) и предметы труда (материалы).

Взаимодействуя между собой, основные элементы строительного процесса создают конечную строительную продукцию (здания, сооружения, объекты) в натуральном и денежном выражении.

В строительном процессе может быть выделено 3 этапа:

1) подготовка строительства

2) собственно строительство

Разработка технологической карты на производство монтажных работ

... работы не производить при ветре более 6 баллов. На строительной площадке создать условия для безопасного пребывания не только работающих на строительном объекте, ... но и для тех, кто посещает площадку по условным вопросам. Не допускать посторонних лиц на строительную ... лиц имеющих на это право. Погрузочно-разгрузочные работы выполнять с помощью крана. Кузова автомобилей, ...

3) реализация строительной продукции (сдача готового объекта строительства в эксплуатацию).

Подготовка строительства осуществляется по следующим направлениям: технико-экономические исследования целесообразности строительства объекта, проектирование объекта и инженерно-техническая подготовка к строительству. Каждое направление имеет свои целевые задачи.

В процессе технико-экономических исследований определяются основные технико-экономические показатели будущего объекта и оценивается экономическая целесообразность его строительства. На стадии производства разрабатываются конструктивно-компоновочные решения объекта, методы организации его строительства и технология производства работ, определяется сметная стоимость строительства.

После этого осуществляется инженерно-техническая подготовка к строительству — проводятся работы по подготовке территории строительной площадки и т.п.

На этапе, когда осуществляется собственно строительство, на строительной площадке происходит соединение всех технологических элементов строительного процесса, в результате функционирования которых создаётся строительная продукция. На этом этапе формируются совокупные фактические издержки строительного производства, материально-вещественные элементы зданий и сооружений.

На третьем этапе — реализация строительной продукции — происходит ввод законченных объектов в эксплуатацию и передача их заказчику как основных фондов.

Трём этапам воспроизводства соответствуют 3 стадии кругооборота капитальных вложений:

1) производство, как продуктивная форма создания основных фондов,

2) реализация, как форма превращения строительной продукции в основные фонды,

3) подготовка следующего цикла воспроизводства с целью очередного превращения денежных фондов в продуктивные.

Чем больше степень взаимодействия всех элементов воспроизводства во времени и в пространстве, тем выше экономическая эффективность строительства.

Под строительным процессом понимается совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих технологических операций, осуществляемых на строительной площадке, в результате взаимодействия которых создаётся строительная продукция. Экономическая сущность строительного процесса выражается затратами на его осуществление. Затраты строительной организации, связанные с производственно-хозяйственной деятельностью по возведению объекта строительства, подразделяются на единовременные и текущие. К единовременным затратам относятся основные фонды строительной организации, материальные запасы в оборотных средствах, незавершённое строительство. Текущие затраты — это все издержки строительной организации, непосредственно и косвенно связанные с созданием объекта строительства: заработная плата, строительные материалы, амортизационные отчисления, прочие затраты. Общая сумма текущих затрат составляет себестоимость СМР.

В технико-экономическом отношении строительство как отрасль материального производства существенно отличается от других отраслей народного хозяйства.

Это объясняется особым характером продукции строительства, условиями вложения денежных средств, их освоения и возврата методами организации и управления строительным процессом, особенностями технологии строительного производства.

Строительная керамика. Производство кирпича и огнеупоров

... их только для целей строительства. Без них не может существовать ни одна область техники. Целью данной курсовой работы является исследование строительной керамики, производства кирпича и огнеупоров. Для реализации ...

Строительная продукция (здания, сооружения) создаётся на определённом земельном участке и в течение всего периода строительства (а в дальнейшем и эксплуатации) остаётся неподвижной. В период строительства орудия труда и рабочие непрерывно перемещаются по фронту работ. Строительство любого объекта начинается с создания в районе строительной площадки производственной базы строительства, (которая в зависимости от масштаба сооружаемого объекта) по стоимостным показателям может быть сопоставима со стоимостью строительства самого объекта. Иначе говоря, чтобы начать строительство основных сооружений объекта, нужно создать на строительной площадке, по существу, специальное производственное предприятие, строительной продукцией которого будет один единственный экземпляр — сооружаемый объект. Строительство — прямая противоположность промышленного производства, где до начала выпуска продукции возводятся здания, сооружения, монтируется технологическое оборудование, отрабатывается технология производства и только после этого начинается выпуск продукции.

Это обстоятельство требует своеобразных форм организации и управления строительным процессом, разработки специальных методов технологии производства работ.

Размещение строительной продукции на определённом земельном участке делает её зависимой от стоимости земельного участка, ко?ъюнктуры цен на рынке земли.

Большое влияние на технико-экономические показатели строительной продукции оказывает фактор времени. Продолжительность строительства любого объекта исчисляется не только месяцами, но во многих случаях, особенно при строительстве крупных объектов, — годами. Это вызывает отвлечение капитала из оборота на длительное время и практически его омертвление.

Строительство любого объекта осуществляется в определённой естественной природной среде, которая характеризуется своими топографическими, инженерно — геологическими и климатическими условиями. В связи с этим для каждого конкретного случая разрабатываются свои конструктивно-компоновочные решения, которые учитывают рельеф местности, ветровые и снеговые нагрузки, величину сейсмического воздействия, температурный режим. Толщина стен, покрытий, параметры несущих конструкций зданий и сооружений, размеры фундаментов (а следовательно и их стоимость) находятся в прямой зависимости от природных условий района строительства. Кроме того оплата труда строителей, выполняющих работы на открытом воздухе в зимнее время, также поставлена в зависимость от температурного режима. Поэтому строительство одного и того же типа здания или сооружения в различных районах страны требует различных затрат материально-технических, трудовых и финансовых ресурсов.

Строительство отличается многообразием производственных связей. В строительстве любого объекта принимают участие десятки, а при строительстве крупных сооружений — и сотни предприятий и организаций, чей капитал, так или иначе участвует в строительстве. Несмотря на то, что конечная цель у всех участников инвестиционного процесса одна — получение максимально возможной прибыли, в процессе строительства каждый из участников имеет свои цели и задачи. В связи с этим возникает необходимость создания таких экономических критериев, которые бы объединяли всех участников инвестиционного процесса в деле достижения единой цели — завершения строительства в заданные сроки с минимальными затратами, а не соблюдение только собственных интересов.

Кооперирование связей в процессе строительства осуществляется как в сфере поставок и услуг (предусматривает обязательные поставки определённого количества, комплектность и сроки поставок изделии и материалов), так и в сфере производства, так как непосредственно на объекте строительства путём разделения единого технологического процесса на составные взаимосвязанные элементы, выполнение которых производится различными исполнителями. Это требует согласования во времени, пространстве, по видам применяемых средств механизации, степени готовности отдельных элементов зданий и сооружений для продолжения работ другими исполнителями. Большое число организации, сложность взаимных связей требует четкой организации и координации работы всех участников строительного процесса.

Длительность технологического цикла в строительстве обусловила особую форму расчетов за строительную продукцию.

Расчеты ведутся за условно готовую продукцию — за этапы работ, за выполнение конструктивных частей здания и других видов работ. Это предопределяет необходимость установления цены не только в целом за объект, но и за отдельные виды и этапы работ.

Учитывая, что связи взаимодействия в строительстве реализуются в условиях динамично развивающихся производственных процессов, имеющих вероятностный характер воздействия (погодные условия, сбои поставок и др.), система организации и управления строительством должна предусматривать эффективную систему регуляторов, которая призвана обеспечивать надёжность связей взаимодействия и придание им максимально возможной степени устойчивости. Это может быть достигнуто путём создания резервных мощностей, производственных запасов, резервных фондов и др.

Основной задачей предприятий строительной индустрии является наиболее полное обеспечение спроса населения высококачественной продукцией. Современное состояние рынка, т.е. рыночная ко?юнктура, позволяют при использовании новых технологий значительно увеличить объем производства и повысить качество производимых работ. Изменение этих факторов существенно влияет на величину издержек, прибыли и рентабельности предприятия[1].

2. Грунт

2.1 Физико-механические свойства грунта

К физико-механическим свойствам относятся пластичность, липкость, набухание, усадка, связность, твердость и сопротивление при обработке. Физико-механические свойства активно воздействуют на рост и развитие растений, например, прорастание семян, распространение корней растений в глубину и ширину. Они оказывают большое влияние на почвообрабатывающие орудия. Пластичность — способность почвы изменять свою форму под влиянием внешней силы без нарушения целостности и сохранять нужную форму после устранения действия этой силы. Пластичность проявляется только во влажном состоянии почвы. При сухом и избыточном увлажнении она практически не проявляется. Пластичность зависит от механического состава и определяется содержанием тяжелых глинистых частичек в почвенной толще. Определение механического состава полевыми методами (влажный способ) проводится по оценке пластичности. Химический состав также в значительной мере влияет на пластичность. Обогащение почв гидроксидами железа и алюминия — А1(ОН)3, Fе(ОН)3, насыщение ионами натрия ППК увеличивает пластичность почв. Пластичность характеризуется числом, которое представляет разность между влажностью почвы при верхнем и нижнем пределах пластичности. Чем больше число пластичности, тем пластичнее почва. По этому показателю выделяют четыре категории почв:

1 — ысокопластичные >17;

2 — ластичные — 7-17;

3 — лабопластичные <7;

4 — епластичные — 0.

Липкость — свойство влажной почвы прилипать к другим телам. Количественно этот параметр характеризуется нагрузкой (в г/см ² ), требующейся для отрыва металлической пластинки от влажной почвы. В результате прилипания почвы к рабочим частям машин и сельскохозяйственным орудиям увеличивается их тяговое сопротивление, ухудшается качество обработки почвы, повышается расход горючего. Липкость может изменяться в широких пределах (табл. 1) и зависит от химического состава почвы, особенно от состава поглощенных катионов. Так, при увеличении насыщенности почвы основаниями, т. е. возрастании в ППК Са2+ и Мg2+, происходит снижение липкости и, наоборот, при увеличении содержания Nа+ липкость возрастает.

Таблица 1. Категории липкости почв (Н.А. Качинский)

Липкость, г/см2	Состояние почвы
Предельная	>15
Сильновязкая	5-15
Средневязкая	2-5
Слабовязкая	0,5-2
Рассыпчатая	0,1-0,5

Набухание — увеличение объема почвы при увлажнении. Обусловлено поглощением воды почвенными коллоидами. Выражается в объемных % к исходному образцу.

Усадка — сокращение объема почвы при высыхании. Связность почвы — способность противодействовать внешнему усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы. Степень связности определяется силой взаимодействия между механическими элементами почвы и зависит от механического, минералогического и химического состава, а также влажности почвы. Связность в значительной мере определяет твердость почвы.

Твердость почвы — способность почвы сопротивляться сжатию и расклиниванию. Это свойство почвы количественно выражается в кг/см ² . Высокая твердость почвы и даже ее отдельных горизонтов неблагоприятно влияет на рост корневых систем растений, особенно плодовых и ягодных культур, указывает на плохие в агрономическом плане водно-физические свойства, увеличивает затраты энергии на обработку почв. С уменьшением влажности твердость почвы возрастает. Присутствие Са2+ и Мg2+ в ППК способствует уменьшению твердости в 10-15 раз по сравнению с таковой в солонцовых горизонтах. Механический состав в значительной мере влияет на твердость почвы. Так, глинистые почвы имеют максимальную твердость на раздавливание — 150-180 кг/см² . Твердость почвы определяет такое важное в технологическом плане свойство, как удельное сопротивление при обработке.

Удельное сопротивление — это сопротивление почвы при обработке, приходящееся на единицу поперечного сечения пласта. Удельное сопротивление выражается в кг/см ² . Оно затрачивается на надрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность плуга и сельскохозяйственных орудий. Удельное сопротивление может изменяться в пределах 0,2-1,2 кг/см² и зависит от механического, химического состава и влажности почвы. Наименьшее сопротивление имеют почвы легкие, не насыщенные основаниями, например, песчаные и супесчаные. Самым большим удельным сопротивлением обладают глинистые почвы, насыщенные Na+. Физические и физико-механические свойства определяют такое важное в агрономическом плане состояние почвы, как спелость. Выделяют физическую и биологическую спелость почвы, которая имеет очень важное практическое значение. Физико-механические свойства грунтов проявляются при воздействии на них внешних нагрузок. В общем случае поведение грунта под нагрузкой складывается из трех последовательно идущих и часто взаимно накладывающихся процессов: а) обратимого или упругого деформирования, состоящего из условно-мгновенной части и упругого последействия — У; б) пластического деформирования — П; в) разрушения — Р.

Состояние грунта при переходах У>Р (хрупкое разрушение), У>П (наступление пластической деформации) и П>Р (пластическое разрушение) называется критическим или предельным. Знание поведения грунта на каждой стадии деформации, а также условий перехода от одной стадии деформации к другой имеет большое практическое значение, так как позволяет предсказывать поведение грунта при действии давления от сооружения [11].

Физико-механические свойства грунтов подразделяются на деформационные, прочностные и реологические.

Деформационные свойства характеризуют поведение грунта под нагрузками, не превышающими критические и, следовательно, не приводящими к разрушению. Эти свойства можно выразить двумя парами показателей: либо модулем деформации и коэффициентом Пуассона, либо модулями сдвига и объемного сжатия.

Деформационные свойства грунтов определяются в условиях, моделирующих работу грунта в сооружении. Наиболее часто деформационные свойства грунтов определяются при статическом нагружении. Однако для дорожного и антисейсмического строительства изучение деформационных свойств грунтов производится также при действии вибрации, переменных нагрузок и т.д.

Грунт под нагрузкой может деформироваться при свободном расширении, ограниченном боковом или без бокового расширения. Первое условие реализуется при одноосном сжатии образцов, второе — при испытании в приборах трехосного сжатия и методом пробных нагрузок, третье — при компрессии.

Прочностные свойства характеризуют поведение грунта под нагрузками, равными или превышающими критические, и определяются только при разрушении грунта. Сдвиг и разрыв — два основных механизма потери прочности телом. Сдвиг происходит под действием касательных сил; при сдвиге одна часть тела перемещается относительно другой. Разрыв тела происходит под действием нормальных растягивающих, сил и морфологически выражается в виде трещин и отделении одной части тела от другой.

Основным показателем прочности грунтов является их сопротивление сдвигу; сопротивление разрыву определяется значительно реже. В практике инженерно-геологических изысканий часто определяют сопротивление грунтов одноосному сжатию.

Потеря прочности массива грунта может произойти в результате пластических деформаций, напоминающих течение вязких жидкостей. Поэтому грунты характеризуются также вязкостью, позволяющей оценивать величину пластических деформаций при данном силовом воздействии на протяжении длительного времени. Примером таких медленных деформаций являются вековые осадки и наклон сооружений, перемещение подпорных сооружений, оползни, развитие оседания земной поверхности при строительстве тоннелей, появление горного давления в подземных сооружениях и др. Образование складчатости и изгиб пластов горных пород также результат их течения при длительном действии сил [2].

3. Земляные работы

3.1 Земляные сооружения, основания и фундаменты

Земляные работы относятся к комплексу работ нулевого цикла, в состав которого входят: отрывка котлованов и траншей, устройство дренажей, усиление и подготовка оснований под здание, возведение фундаментов и стен, перекрытий, туннелей, выполнение обратной засыпки грунта в пазухи между фундаментами и откосами котлованов и др. Работы нулевого цикла считают завершенными после устройства подземной части здания со всеми коммуникациями и элементами подземных сооружений. Производство строительно-монтажных работ и, в первую очередь, возведение подземной части зданий и сооружений, сопряжено с выполнением значительных объемов земляных работ. Земляные работы относят к наиболее тяжелым и трудоемким видам строительных работ, выполняемым в сложных условиях и в значительной степени зависящих от природно-климатических факторов. Поэтому одной из задач, стоящих перед проектировщиками, технологами, строителями является разработка и реализация методов и технологий, способствующих сокращению объемов земляных работ на строительной площадке.

Земляные работы относят к наиболее тяжелым и трудоемким видам строительных работ. Их выполняют различными методами, выделяемыми в четыре группы: механический, гидравлический, взрывной и ручной. Кроме этого в ряде случаев для повышения несущей способности грунта его вытрамбовывают, разрабатывают методом бурения [3].

3.2 Виды земляных сооружений

В зависимости от назначения земляные сооружения делят на постоянные и временные (траншеи, котлованы).

Насыпи автомобильных и железных дорог, дамбы, плотины, заградительные валы и др.— это постоянные насыпи, а искусственные водоемы, водохранилища, водоводы, оросительные и осушительные каналы, шлюзы, судоходные каналы, выемки автомобильных и железных дорог являются постоянными выемками.

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы приходится выполнять при устройстве котлованов и траншей под фундаменты и подземные коммуникации, при возведении земляного полотна дорог, а также планировке площадок.

Выемки и насыпи, получаемые в результате разработки и перемещения грунта, называют земляными сооружениями. Они имеют следующие названия:

• котлован — выемка шириной более 3 м и длиной не менее ширины;
• траншея — выемка шириной менее 3 м и длиной, многократно превышающей ширину;
• шурф — глубокая выемка с малыми размерами в плане;
• насыпь — сооружение из насыпного и уплотненного грунта;
• резерв — выемка, из которой берут грунт для возведения насыпи;
• кавальер — насыпь, образуемая при отсыпке ненужного грунта, а также создаваемая для его временного хранения.

Земляные сооружения бывают:

постоянные — насыпи дорог, плотины, дамбы, ирригационные и мелиоративные каналы, водоемы, планировочные площадки жилых кварталов, промышленных комплексов, стадионов, аэродромов и так далее.

временные — выемки для прокладки подземных коммуникаций и устройства фундаментов, насыпи для временных дорог.

Все земляные сооружения должны быть устойчивыми, прочными, способными воспринимать расчетные нагрузки, противостоять климатическим воздействиям, иметь конфигурацию и размеры в соответствии с проектом и сохранять их в период эксплуатации.

Геометрические параметры, предъявляемые в конкретных условиях к земляным сооружениям, устанавливаются проектом в соответствии с нормами строительного проектирования.

Главнейшим требованием к постоянным и временным сооружениям является обеспечение устойчивости их боковых поверхностей — откосов. Это достигается назначением оптимальной крутизны откосов, выемок и насыпей, которая выражается отношением их высоты к заложению а — проекции откоса на горизонтальную плоскость [4].

4. Расчётная часть

Исходные данные:

• район строительства — г. Уральск — глубина промерзания грунтов равна 1,6 м ;
• тип грунта — глина, плотность 1500…1600 кг/;
• уровень грунтовых вод УГВ на отметке (-4,8 м);
• длина котлована (L) — 47 м
• ширина котлована (В) — 22 м
• глубина котлована (h) — 3,2 м

Работы по устройству котлована ведутся в просторных условиях (отсутствие подземных коммуникаций, наземных предметов) в летнее время, в одну смену.

Необходимо определить размеры выемок понизу. При определении размеров выемок понизу учитывается, что расстояние от наружной грани фундамента до нижней бровки откоса должно быть не менее 0,6м. Если размеры по нижним граням составляют LЧB, то размеры выемок понизу составляют:

a = B + 2Ч0,6

b = L + 2 Ч 0,6

a = 22 + 2 0,6 = 23,2м

Размер выемок понизу

b = 47 + 2 Ч 0,6 = 48,2м

Далее необходимо определить размеры выемок поверху. Они зависят от заложения откосов «», которое определяется в зависимости от коэффициента «m», вида грунта и глубину выемки:

Согласно СНиПу коэффициент «m» для глины с размером угла между направлением откосов и горизонтальным отношением высот равным 3: 5 равен — 1.

c= a + 2L

d = b + 2L

Размер выемок поверху

c = a + 2mh = 23,2 + 6,4 = 29,6м.

d = b + 2mh = 48,2 + 6,4 = 54,6м.

Далее необходимо рассчитать объём въездной траншеи:

V _тр.в. =m_в ( (bh² ) /2 + (h³ m/3) )

в и — коэффициент заложения откоса на траншее и котловане;

• b — ширина траншеи по дну;
• h — глубина котлована.

Согласно СНиПу для глины = 0,85, = 1.

V _тр.в. =0,85(4Ч10,24)/2 + (32,7/3)= 0,85(20,48 + 10,9)= 56,7 м³

Далее следует рассчитать объём выемки в виде траншеи с уклоном:

(4.2)

V =( — )=1366,35 м ³

H _{1 и} H₂ — глубина траншеи в начале и в конце;

• L — длина траншеи.

После того, как были рассчитаны объём въездной траншеи и объём выемки в виде траншеи с уклоном можно определить общий объём земляных работ при устройстве траншеи:

V _общ. = 1366,35 + 56,7 = 1423,05 м³

5. Земляные работы

5.1 Предварительная планировка грунта строительной площадки

Рисунок 1

F _пл =А*В=50Ч70=3500 м² ;

5.2 Срезка растительного слоя грунта

F _ср = F_пл =3500 м² ; t=15 см;

V= F _ср t=3500Ч0.15=525 м³ ;

5.3 Определение объектов земляных работ при рытье котлована механизированным и ручным способом

а) Механизированным способом

При размере здания 30×50 м принимаем нижнее сечение котлована размером F ₁ = 23,2×48,2 м

Для обеспечения устойчивости земляных сооружений их возводят с откосами, крутизна которых высчитывается по формуле, где Н-глубина котлована, m-коэффициент заложения, для грунта супесь и глубина Н=3,2 м m=1/0,5, принимаем m=0,5 Находим размер верхнего сечения по формуле: а ₁ =а+2xНxm, b₁ =b+2 xНxm, где а₁ и b₁ длины сторон котлована у основания (нижнее сечение)

Рисунок 2

=с==1,6 m=0.5

V=(F+ F+ 4F)

V=(1118,24+2527,47+(4*1822,85) =20508,363 м

F — площадь нижнего сечения котлована;

F=23,248,2=1118,24м

F- площадь верхнего сечения котлована; F=29,654,6=2527,47 м ²

F- площадь поперечного сечения котлована;

• F= ; F= =1822,85 м

F= F=3500 м t=15 см;

б) Ручная доработка грунта (недобор грунта для экскаватора обратная лопата — 15 см)

V= V7/100; V=10313,5277/100=721,95 м

5.4 Определение объема грунта в въездной траншеи

V _ст =Н₂ [] x m¹ -m

где b — ширина съезда, принимается 3,5 м

m ¹ — коэффициент откоса съездной траншеи, принимаем 5.

V _ст =2² x 5-0,8=4[]x4,2=4×4,78×4,2=80,3 V_{c т} =80,3 м³

5.5 Определение количества грунта для обратной засыпки

V= 2,5*0,4/2*3,2*160=256м

5.6 Определение площади уплотнение грунта

При уплотнении грунта пневматическими трамбовками толщина 30 см. t ₁ =0,3 м.

S _тр. V_обр. xt₁ xn+S₁ ,

где n — число слоев, принимаем 14

S ₁ — площадь нижнего сечения

S ₁ =23,2 x48,2=1118,24 м² S_тр =256 x0,3×14+1118,24 =2193,44 м²

5.7 Ведомость объемов земляных работ

Таблица 2

№ п/п	Наименование строительного процесса	Ед. изм.	Объём
1	Срезка растительного слоя грунта бульдозером	м 2	3500
2	Транспортирования срезанного грунта бульдозером на расстояние	м 3	525
3	Разработка грунта экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша (растительного слоя с погрузкой)	м 3	525
4	Разработка грунта экскаватором обратная лопата в котловане	м 3	1013,527
5	Ручная доработка грунта	м 3	721,95
6	Разработка грунта экскаватором в местах съезда	м 3	80,3
7	Трамбование грунта	м 2	20508,363
8	Обратная засыпка	м 3	256

5.8 Подбор комплекта машин для разработки грунта

Производство земляных работ должно быть максимально механизировано. В этом разделе необходимо выбрать ведущую машину для разработки грунта в котловане и вспомогательные для транспортировки грунта, срезки растительного слоя. Срезку растительного слоя производят бульдозером. Тип бульдозера определяют в зависимости от расстояния транспортирования грунта которое зависит от схемы работы бульдозера При расстоянии t-30-50 м принимаем легкий бульдозер до 60 км ДЗ-42 (ДТ-75).Растительный грунт сдвигается бульдозером, грузится экскаватором и вывозится за пределы строительной площадки [5].

6. Расчет и выбор основной землеройной машины

Таблица 3. Технические характеристики экскаватора Э-652

Характеристика	Показатель
Емкость ковша, м	0,65
Глубина копания, м	4,5
Радиус копания, м	9,20
Высота выгрузки, м	6,14
Радиус выгрузки в транспортное средство, м	5,0
Масса экскаватора, м	20,50
Мощность экскаватора, кВт (л.с.)	59(60)

7. Подбор машин и механизмов для производства работ

Экскаватор Э-652 с ковшом емкостью 0,65 м комплектуется самосвалами марки КРАЗ-222 с грузоподъемностью 10 т.

Расчет количества самосвалов:

N = Тц/t, шт.

Где: Тц — продолжительность одного цикла работы самосвала, мин.;

• T- время погрузки одного самосвала, мин.

Тц= t+ t+ t+ t+ t,

Где: t — время груженного хода самосвала, мин.;

t=L/ V*60, мин

L — расстояние перевозки грунта, км

V — скорость самосвала с грузом, 24 км/ч;

• t- 30/24*60=75 мин.

t- время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой самосвала, t=2 мин.

t — время разгрузки самосвала, t= 3 мин.

t — время порожнего хода самосвала, мин. t= L/ V*60, мин

V — скорость движения порожнего самосвала, 30 км/ч

t=30/30*60=60 мин.

Время погрузки самосвала определяется из выражения:

t= (Vк*Н/100)*60, мин.

Где: Vк — объем грунта в кузове самосвала, м

Н=норма машинного времени по разработке грунта экскаватором, маш. — ч./100 м t= (8,0*3,5/100)*60=16 минут 48 сек.

Объем грунта в кузове самосвала Vк=8,0 м Тц=0,16+1,25+0,03+0,05+1,0=2,36 часа,

N=2.36/0.16=9.33 9 шт.

8. Выбор способов комплексно — механических процессов

Производство работ обратной лопатой. При работе обратной лопатой применяют транспортные и бестранспортные схемы разработки. При этом грунт разрабатывают лобовыми и боковыми проходками, в которых ось рабочего хода экскаватора смещают в сторону подхода транспортных средств. Боковая проходка при работе обратной лопатой может быть открытой и закрытой.

При закрытой боковой проходке грунт разрабатывают по схеме движения экскаватора [10].

При открытой боковой проходке одна из сторон рабочего места остается свободной от грунта. При закрытой и открытой боковых проходках параметры разрабатываемого сооружения будут различными. Так, при закрытой боковой проходке крутизна обоих откосов выемки может быть задана одинаковой, но может быть и разной. При этом во втором случае возможная глубина разработки может быть увеличена в 1,6 раза. При разработке выемки открытой боковой проходкой глубина разработки может быть увеличена еще на 20%.

9. Разработка технологической схемы производства работ

До начала работ по разработке котлована строят постоянные дороги, прокладывают наружные коммуникации, осуществляют геодезическую разбивку осей здания, закрепляют их па местности, используя для этого инвентарную обноску, а также проверяют состояние реперов. Котлован под фундамент здания разрабатывают экскаватором, оборудованным обратной лопатой с ковшом емкостью 0,65 м3, в последовательности предусмотренной схемой организации земляных работ. Экскаватор роет котлован на глубину 1,39 м, а затем бульдозером Д-493 зачищается дно котлована. Бульдозер разрабатывает траншею на глубину 20 см до проектной отметки. Грунт при разработке котлована вывозят автомобилями-самосвалами и частично разгружают в отвал, его и используют при планировке территории и засыпке пазух [9].

Автомобили-самосвалы, подаваемые на погрузку грунта, устанавливают по заранее поставленным вешкам с таким расчетом, чтобы угол поворота стрелы экскаватора для разгрузки ковша при рытье котлована был не более 40°.При выполнении земляных работ должны быть сохранены все вынесенные оси и реперы. В случае повреждения разбивку следует восстановить.

10. Разработка технологической схемы производства работ

Календарный план — предназначен для определения последовательности работ, сроков. Выполнения отдельных работ, а также общего срока строительства. Эти сроки устанавливаются в результате учета состава и количества основных ресурсов, трудовых и материально технических с учётом района строительства. На основе календарного плана ведут контроль за ходом работ и координируют работу исполнителей.

Для разработки календарного плана необходимо знать и иметь нормативные сроки строительства, технологические карты на определённые виды работ, рабочие чертежи и данные об организации работ. Разработка календарного плана содержит в себе следующие разделы:

1. Перечень СМР.

2. Ведомость подсчета объёмов работ.

3. Выбор методов производства работ

4. Расчёт нормативной и принятой трудоёмкости

5. Определение состава бригад.

6. Определение технической последовательности производства работ, сменности и продолжительности.

7. Графическое совмещение отдельных видов работ с одновременной корректировкой числа исполнителей и сменности.

8. Сопоставление расчётной продолжительности строительства с нормативной.

Календарный план производства работ состоит из двух частей: расчётной и графической.

Разработку календарных планов начинают с расчётной части. Прежде чем заполнить расчётную часть календарного плана необходимо произвести подсчёт объёмов работ и рассчитать трудоёмкость производства работ. [6]

11. График производства работ

11.1 График потока рабочих

На основе календарного плана-графика, на котором показано цифрами над каждой работой, занятых на её выполнение, строят непосредственно под календарным планом сводный график движения рабочих и в его составе — графики движения рабочих по профессиям, а точнее, графики движения специализированных и комплексных бригад, звеньев рабочих. Графики движения рабочих строятся путём суммирования числа работающих в каждый рабочий день и на всех работах. При этом на графике неизбежно будут возникать перепады и пики, то есть резкие колебания числа рабочих необходимо добиваться такого положения, при котором эти колебания будут минимальными. А для этого необходимо первоначально составленный календарный план работ уточнить и улучшить. С позиции равномерности использования трудовых ресурсов, календарный план оценивают по коэффициенту неравномерности движения рабочих [8].

11.2 График работы машин и механизмов

Для бесперебойного обеспечения строительства машинами и механизмами составляют график. Его составляют на основе календарного плана. График отражает: основные машины, занятые на производстве работ, марка и количество машин — смен. Векторы на графике работ машин и механизмов соответствуют векторам календарного плана.

12. Определение потребностей материально-технических ресурсов

Для выполнения работ в соответствии с календарным планом необходимо организовать производственно-технологическую комплектацию объектам материально техническими ресурсами. С этой целью составляют график поступления на объект строительных материалов, организовывают складское хозяйство, создают запасы материалов. Количество завоза в день определяется путем деления потребного количества на число дней завоза этих ресурсов. Количество завоза в день легковесных материалов определяют после расчёта потребности внутрипостроечного транспорта. Исходя, из количества машин-смен для доставки на строительную площадку соответствующих грузов принимают решения о сменности работы автотранспорта, определяют количество дней завоза, при этом необходимо учитывать запас строительных материалов на объекте. Общий запас должен обеспечивать бесперебойную работу на строительстве. Ориентировочно запас основных материалов принимают: местных 3-5 дней, привозных 8-15 дней [7].

13. Техника безопасности. Охрана окружающей среды при производстве земляных работ

До начала производства земляных работ в проекте организации строительства разрабатываются решения по охране природы в соответствии с действующим законодательством, стандартами и документами, регламентирующими рациональное использование и охрану природных ресурсов.

Плодородный (растительный) слой почвы в основании насыпей и на площади, занимаемой различными выемками, до начала основных земляных работ должен быть снят. Размеры снятия слоя устанавливаются проектом организации строительства. Снятый грунт перемещается в отвал для использования его при рекультивации или повышении плодородия малопродуктивных земель. Растительный слой допускается не снимать:

• при толщине растительного слоя менее 10 см;
• на болотах, заболоченных и обводненных участках;
• на почвах с низким плодородием;
• при разработке траншей шириной поверху 1м и менее.

Необходимость снятия и толщина слоя устанавливаются с учетом уровня плодородия, природной зоны в соответствия с действующими стандартами. При этом необходимо учесть, что снятие растительного слоя следует производить, когда грунт находится в немерзлом состоянии. Способы хранения грунта и защиты его от эрозии, подтопления, загрязнения устанавливаются в проекте организации строительства. Недопустимо использовать растительный слой для устройства перемычек, подсыпок и других постоянных и временных земляных сооружений.

Зеленые насаждения — деревья, декоративный кустарник, рельеф местности, представляющий собой экзотическое своеобразие, должны быть защищены и максимально сохранены. Если при производстве земляных работ будут обнаружены археологические и палеонтологические объекты, то следует работы приостановить и сообщить об этом местным органам власти. Для предохранения грунтов от промерзания применение быстротвердеющей пены не допускается: на водосборной территории открытого источника водоснабжения в пределах зоны санитарной охраны водопроводов и водоисточников; в пределах зоны санитаркой охраны подземных централизованных хозяйственно-питьевых водопроводов; на территориях, расположенных выше по течению подземного потока в районах, где подземные воды используются для хозяйственно-питьевых целей; на пашнях и кормовых угодьях.

Земляные работы в затопляемых поймах, сброс воды после намыва, подводные земляные работы осуществляются по проекту, согласованному с государственными водохозяйственными и здравоохранительными учреждениями, а в водоемах, имеющих значение, — с рыбохозяйственными, в морских акваториях — с гидрометеослужбой (учреждением).

Заключение

Мною, согласно задания была разработана курсовая работа на тему «земляные работы»

В пояснительной записке были рассмотрены следующие разделы:

Особенности строительного производства

Грунт его свойства

Земляные работы. виды

Расчётная часть

Подбор комплекта машин для разработки грунта.

Разработка технологической схемы производства работ.

Земляные работы представляют собой работы по разработке земли в выемках, транспортировке грунта, а также укладке насыпи.

Целью курсовой работы является ознакомление с принципами проектирования оснований и фундаментов и закрепление теоретических знании, а также расчет необходимых объёмов земляных работ для эффективного выполнения определенных задач. Выполнение курсового проекта дало возможность научиться пользоваться технической литературой, типовыми проектами, строительными нормами и правилами и другими справочниками материалами; изучить основные приемы объемно-планировочной компоновки промышленных зданий с разработкой конструктивных решений; привить навыки графического изображения проектного материала и расчета естественного освещения [8].

Список использованной литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/zemlyanyie-rabotyi-tehnologiya-kursovoy/

1. Янковский Ф.И. Проектирование работ по вертикальной планировке площадок и возведению земляных сооружений. Учебное пособие. — Хабаровск, 2003.

2. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы. — М., 1989.

3. Земляные работы: Справочник строителя / Под ред. А.К. Рейша. 2-е изд., перераб. и доп. — М., 1984.

4. Данилов И.И. и др. “ Технология строительного производства” ( учебник для ВУЗов ) М.: Стройиздат 1984г. 559с.

5. Литвинов О.О; Беляков Ю.И. и др. «Технология строительного производства» Киев: Высшая школа. 1984г. 479с.

6. ЕНиР «Земляные работы» М.: Стройиздат 1989г. 224с.