Технологии производства земляных работ при возведении фундаментов

СОДЕРЖАНИЕ 1 Исходные данные 2 Назначение размеров котлована под фундамент здания 3 вычисление объемов земляных работ и составление ведомости объемов работ 4 Подбор комплекта машин для разработки грунта в котловане
4.1 Подбор бульдозера 4.2 Подбор экскаватора прямая лопата 4.3 Подбор экскаватора обратная лопата 4.4 Подбор автосамосвала 5 кАлькуляция трудовых затрат 6 Расчет комплекта автосамосвалов для транспортирования грунта 7 Расчет забоя одноковшевого экскаватора обратная лопата 8 График производственных работ 9 Расчет технико-экономических показателей комплекта машин 10 Расчет материально – технических ресурсов 11 Технология производства земляных работ 12 Контроль качества при производстве земляных работ 13 Безопасность труда при производстве земляных работ Список литературы 1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ Район строительства Начало произв. работ Класс дорог Дальность отвоза грунта, км Характеристика грунта Число смен в сутки Размеры здания в осях, м Глубина котлована, м Тип экскавато-ра Омск 1.08.2011 I 4,4 Суглинок тяжелый 1 20х42 3.2 Обратная лопата 2 НАЗНАЧЕНИЕ РАЗМЕРОВ КОТЛОВАНА ПОД ФУНДАМЕНТ ЗДАНИЯ Ширину и длину котлована на уровне дна принимают на 1,0 м больше ширины и длины фундамента здания на уровне дна котлована, и с учетом привязки осей эти размеры составляют: ВН = В+2*1,1+2*0,5=23,2 LН = L+2*1,3+2*0,5=45,6 Ширину и длину котлована в верхней части определяют с учетом заложения откосов: ВВ = Вн+2*с = 23,2+2,6 = 25,8 LВ = Lн+2*с = 45,6+2,6 = 48,2 Где: с – заложение откоса ( горизонтальная проекция оси) с = m*hтр=0,5*3,2 = 1,6 m – коэффициент откоса, принимается согласно методическим указаниям, стр.32, таблица П 1.1. m = 0,5 hтр =3,2 Расчетную глубину котлована (hр) определяют с учетом недобора грунта (hн). Недобор грунта при разработке котлована экскаватором обратная лопата hн= 20 м. Тогда расчетная глубина котлована составляет: hр = hтр - hн hр =3,2 – 0,2 = 3 м 3 ВЫЧИСЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И СОСТАВЛЕНИЕ ВЕДОМОСТИ ОБЪЕМОВ РАБОТ Растительный слой грунта срезают на глубину hН=20 см до разработки котлована и отсыпают в отдельно предусмотренном месте или вывозят за пределы строительной площадки. Площадь срезки растительного слоя (м2) определяют с учетом возможности в дальнейшем перемещения машин и складирования материалов по выражению: Fр.с.= (LВ+20)*(ВВ+20)= (48,2+20)*(25,8+20)= 68,2*45,8=3123 м2 Объем срезаемого растительного слоя грунта (м3) определяют по выражению: Vр.с = FР.С. *hР.С. Vр.с. = 3123*20=624,6 м3 Дальность транспортирования бульдозером срезанного растительного слоя грунта можно определить по выражению: L1= (LВ+20)/2 L1= (48,2+20)/2 = 34,1 Объем грунта в съездной траншее определяют по формуле: Vтр= Hтр2(3b+2mhтр(m'-m)/m')*(m'-m)/6 Vтр = 3,22( 3*4,5+2*0,5*3,2(5-0,5)/5)*(5-0,5)/6 = 125,79 м3 Где b – ширина съезда, при одностороннем движении автосамосвалов принимается b =4,5; m' – коэффициент откоса съездной траншеи, для бульдозера принимается m'=5 Расчетную глубину котлована определяют по формуле: hр = hтр - hн где hн – величина недобора грунта, принимается равной 15 см hр = 3,2 – 0,15 = 3,05 м Объем грунта в котловане под фундамент здания определяют по формуле: Vk=hр*(Вн*Lн+ВВ*LВ+(Вн+ВВ)*(Lн+LВ))/6 Где Lн и Вн – длина и ширина котлована по низу, м; LВ и ВВ – длина и ширина котлована по верху, м; hр – расчетная глубина котлована ( без учета недобора), м. Vk = 3,05*( 23,2*45,6 + 25,8*48,2 + (23,2+25,8)*(45,6 + 48,2))/6 = 3506,32 м3 Объем недобора грунта в котловане определяют по выражению: Vн = Lн* Вн * hн Vн = 45,6 * 23,2 * 0,15 = 158,688 м3 Площадь планировки дна котлована (м2): Fпл = Lн * Bн Fпл = 45,6*23,2 = 1057,92 м2 Таблица 2 Ведомость объемов земляных работ Наименование строительных процессов Ед. измерения по ЕНиР Кол-во ед. измерения Требуемые машины и механизмы 1. Срезка растительного слоя грунта I категории бульдозером 1000 м2 3,123 Бульдозер ДЗ – 42 2. Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта I категории бульдозером на расстояние L1 = 34,1 м 100 м3 6,24 Бульдозер ДЗ – 42 3. Разработка ( погрузка) растительного слоя грунта I категории экскаватором прямая лопата с ёмкостью ковша 0,25 м3 с погрузкой в транспортное средство. 100 м3 6,24 Экскаватор прямая лопата ЭО – 2621А, автосамосвал МАЗ-5549 4. Разработка грунта I категории в съездной траншее экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша Vков= 0,5 м3 с погрузкой в транспортное средство. 100 м3 0,76 Экскаватор обратная лопата ЭО - 3322, автосамосвал МАЗ-5549 5. Разработка грунта I категории в котловане экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша Vков= 0,5 м3 с погрузкой в транспортное средство. 100 м3 28,165 Экскаватор обратная лопата ЭО - 3322, автосамосвал МАЗ-5549 6. Разработка недобора грунта II категории в котловане бульдозером с транспортированием на расстояние L2 = 45, 6 м 100 м3 1,58 Бульдозер ДЗ-42 7. Разработка (погрузка) ранее разработанного грунта I категории экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша Vков= 0,5 м3 с погрузкой в транспортное средство. 100 м3 1,58 Экскаватор обратная лопата ЭО - 3322, автосамосвал МАЗ-5549 8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером 100 м3 0,068 Бульдозер ДЗ-42 4 ПОДБОР КОМПЛЕКТА МАШИН ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ГРУНТА В КОТЛОВАНЕ Производство земляных работ должно быть максимально механизированным. Все основные и вспомогательные процессы выполняются при помощи машин и механизмов. В этом разделе необходимо выбрать ведущую машину для разработки грунта в котловане и вспомогательные – для транспортирования грунта, срезки растительного слоя и т.д.
4.1 ПОДБОР БУЛЬДОЗЕРА Срезку растительного слоя и его транспортирование, доработку грунта в котловане и планировку дна котлована производят бульдозером. Тип бульдозера определяют в зависимости от расстояния транспортирования грунта, которое зависит от схемы работы бульдозера при срезке растительного слоя грунта. В каждом из выполненных видов работ определяем максимальное расстояние перемещения грунта бульдозером. Согласно методическим указаниям стр.17 на основе максимального расстояния перемещения грунта определяем тип бульдозера и его требуемое тяговое усилие. По таблице П 1.2. стр.32 методического указания на основе требуемого тягового усилия определяем марку бульдозера. Для выбранной марки бульдозера табл. П 1.2. стр. 32, а также ЕНиР сборник 2 выпуск 1 §Е2 – 1 – 22 стр. 83 таблица 1 выписываем технические характеристики. Таблица 3 Технические характеристики бульдозера ДЗ-42 Наименование справочных данных Справочные данные Марка бульдозера ДЗ-42 Базовая машина ДТ-75 Тяговое усилие, кН 67,9 Ширина отвала, м 2,56 Стоимость Маш-ч, руб 205 Затраты на 1 час работы, чел-ч/Маш-ч 1,1 Тип отвала неповоротный 4.2 ПОДБОР ЭКСКАВАТОРА ПРЯМАЯ ЛОПАТА Данный вид машины используется для разработки растительного слоя грунта с погрузкой в транспортное средство. Согласно методическим указаниям, таблица П1.3. стр. 33 на основе объема растительного слоя грунта определяется ёмкость ковша экскаватора прямая лопата: объем грунта в котловане составляет 624,6 м3,тогда емкость ковша экскаватора равна 0,25 м3.Используя ЕНиР сборник 2 выпуск 1 §Е2- 1- 8 таблица 5 на основе требуемой ёмкости ковша экскаватора прямая лопата определяем его марку – ЭО-2621А. Для выбранной марки экскаватора, используем методичку, таблица П 1.4. стр.33, а также ЕНиР, сборник 2, выпуск 1 §Е2-1-8 выписываем технические характеристики экскаватора прямая лопата. Таблица 4 Технические характеристики экскаватора прямая лопата ЭО-2621А Наименование справочных данных Справочные данные Марка экскаватора ЭО-2621А Наибольший радиус копания (R), м 4,7 Максимальная высота копания, м 4,6 Наибольшая высота выгрузки, м 3,3 Радиус копания на уровне стоянки (Rст), м 2,7 Стоимость маш-ч, руб 253 Затраты труда на 1 час работы, чел-ч/Маш-ч 1,65 Вместимость ковша, м3 0,25 Мощность кВт, 44 Масса экскаватора 5,45 4.3 ПОДБОР ЭКСКАВАТОРА ОБРАТНАЯ ЛОПАТА Экскаватор обратная лопата используется в разработке грунта в съездной траншее с погрузкой в транспортное средство и в разработке грунта в котловане с погрузкой в транспортное средство. Исходя из суммарного объема грунта в котловане и въездной траншее подлежащих разработке экскаватором обратная лопата по таблице П.1.3. стр.33 определяем ёмкость ковша экскаватора обратная лопата- сумма равна 3830 м3, значит ковш имеет объем 0,5 м3.Используя ЕНиР сборник 2, выпуск 1 §Е2-1-11 стр.51, таблица 5 на основе требуемой ёмкости ковша экскаватора определяем его марку – ЭО-3322. Для выбранной марки экскаватора используя таблицу П1.5. стр.34, а также ЕНиР сборник 2, выпуск 1 §Е2-1-11 выписываем его технические характеристики. Таблица 5 Технические характеристик экскаватора обратная лопата ЭО-3322 Наименование справочных данных Справочные данные Марка экскаватора ЭО-3322 Емкость ковша, м3 0,5 Наибольший радиус копания R, м 9,2 Наибольшая глубина копания, м 5,6 Наибольшая высота выгрузки, м 1,7 Стоимость Маш-ч, руб 325,2 Затраты труда на 1 час работы, чел-ч/Маш-ч 1,65 4.4 ПОДБОР АВТОСАМОСВАЛА Для отвоза грунта в технических работах, где работают экскаваторы необходимы автосамосвалы. Пользуясь методичкой, согласно таблице П 1.7. стр.35 на основе ёмкости ковша экскаватора обратная лопата определяем марку автосамосвала – МАЗ-5549. А по таблице П.1.8. стр.36 для выбранной марки автосамосвала выписываем его технические характеристики. Таблица 6 Технические характеристики автосамосвала МАЗ-5549 Наименование справочных данных Справочные данные Марка МАЗ-5549 Грузоподъемность, т 8,0 Вместимость кузова, м3 5,1 Стоимость Маш-ч, руб 184,01 Затраты труда на 1час работы, чел- ч/Маш-ч 1,79 5 КАЛЬКУЛЯЦИЯ ТРУДОВЫХ ЗАТРАТ
Таблица 7 ЕНиР, Табл. Наименование операции
Объем работ Норма времени (Нвр), Маш-ч Трудоемкость, Маш-ч, Тр=Нвр*V Состав звена Ед. изм. Кол-во 1 2 3 4 5 6 7 §Е2-1-5 Табл.1 Столбец а, Строка 1 1.Срезка растительного слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-42 1000 м2 3,123 0,84 2,62 Машинист 6 разряда – 1 чел. §Е2-1-22 Таблица2, Строка 1, Столбец в, а 2.Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-42 на расстояние L1=34,1 м 100 м3 6,24 2,58 16,09 Машинист 5 разряда – 1 чел. §Е2-1-8 Табл.7 Строка 1 Столбец а 3.Разработка растительного слоя грунта I категории экскаватором прямая лопата ЭО-2621А с ёмкостью ковша 0,25 м3 с погрузкой в транспортное средство 100 м3 6,24 3,5 21,84 Машинист 5 разряда – 1 чел. §Е2-1-11 Табл. 7 Строка 3, Столбец а 4.Разработка грунта I категории в съездной траншее экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша 0,5 м3 с погрузкой в транспортное средство 100 м3 0,76 2,8 2,12 Машинист 6 разряда – 1 чел. §Е2-1-11 Табл. 7 Строка 3, Столбец а 5.Разработка грунта I категории в котловане экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша 0,5м3 с погрузкой в транспортное средство 100 м3 28,165 2,8 78,86 Машинист 6 разряда – 1 чел. §Е2-1-22 Таблица2, Строка 1, Столбец б, г 6. Разработка недобора грунта II категории в котловане бульдозером ДЗ-42 с транспортированием на расстояние L2=45,6м 100 м3 1,58 4,44 7,01 Машинист 5 разряда – 1 чел ЕНиР, Табл. Наименование операции Объем работ Норма времени (Нвр), Маш-ч Трудоемкость, Маш-ч, Тр=Нвр*V Состав звена Ед. изм Кол-во §Е2-1-11 Табл.7 Строка 3 Столбец а 7. Разработка (погрузка) ранее разработанного грунта I категории экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша 0,5 м3 с погрузкой в транспортное средство 100 м3 1,58 2,8 4,42 Машинист 6 разряда – 1 чел. §Е2-1-36 Табл.2 строка 1 Столбец б 8. Окончательная планировка дна котлована бульдозером ДЗ-42 1000 м2 0,068 0,49 0,033 Машинист 5 разряда – 1 чел Итого 132,993 6 РАСЧЕТ КОМПЛЕКТА АВТОСАМОСВАЛОВ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ГРУНТА Количество автосамосвалов определяется из следующих выражений: N=tц/tп tц= tп+2L/vср+tр+tм tп=Нвр*Vка/(100Кпр)+ tм где tц - продолжительность работы цикла автосамосвала, ч; tп – время погрузки автосамосвала, ч; L – расстояние перевозки грунта (табл. 1); Vср – средняя скорость автосамосвала, км/ч (табл. П.1.10); tр – время разгрузки автосамосвалов, принимается 0,017 ч; tм – продолжительность маневров транспортных средств при выгрузке или установке под погрузку, принимается 0,017 ч; Нвр – норма машинного времени на разработку грунта ведущим экскаватором с погрузкой в транспортное средство, Маш-ч; Vка – объем кузова автосамосвала, м3 (табл. П.1.8); Кпр – коэффициент первоначального разрыхления грунта (табл. П.1.11) Полученное число автосамосвалов округляют до целого в большую сторону. tц= 2,8 *7,2/(100*1,25)+0,017 = 0,178 tц = 0,178+2*4,4/15+0,017+0,017 = 0,798 N=0,798/0,178 = 4,483 ≈ 5 Принимаем количество автосамосвалов марки МАЗ-5549 в количестве 5 штук. 7 РАСЧЕТ ЗАБОЯ ОДНОКОВШЕВОГО ЭКСКАВАТОРА ОБРАТНАЯ ЛОПАТА Экскаватор обратная лопата разрабатывает грунт ниже уровня стоянки экскаватора. Транспортные средства для вывоза грунта от этих экскаваторов могут располагаться как на уровне стоянки экскаватора, так и на дне котлована, однако наибольшее распространение получила первая схема. Существует несколько видов забоя: 1) лобовой забой для экскаватора прямая лопата (торцевой забой для экскаватора обратная лопата): движение по прямой; движение по зигзагу; поперечно-лобовой (поперечно-торцевой) 2) боковой забой При расчете забоя экскаватора обратная лопата необходимо вычислить ширину торцевой проходки движения по прямой, по зигзагу и ширину боковой проходки. Ширину торцевой (лобовой) проходки по прямой определяют по выражению: ВЛ(П)=2(RВ-0,5bа-1) RВ принимается по техническим характеристикам RВ =(0,8 )*Rmax bа =2,4 м ВЛ(П)= 2*(6,24-0,5*2,4 – 1) = 8,08
Rmax=7,8 RВ = 0,8*7,8 = 6,24 Ширину торцевой (лобовой) проходки движения по зигзагу определяем по формуле: ВЛ(З) =Rp2 - ln2 +( RВ-0,5*ba-1)
Где Rр- радиус резания грунта на уровне дна котлована, принимается по табл. П.1.13. стр.38 метод. указаний. Rр=6,6 м Ln – длина рабочей передвижки экскаватора, принимается по табл. П.1.12. стр.37 метод. указаний и зависит от типа оборудования ( прямая/обратная лопата) и от ёмкости ковша. Ln=1,49 м ВЛ(З)=+ (6,24-0,5*2,4-1)=10,46 Ширину боковой проходки определяем по формуле: ВБ=(RВ – 0,5*ba-1) + -mhp ВБ = (6,24-0,5*2,4-1)+ -0,5 *3,05 = 8,94 Результатом расчета раздела является определение схемы разработки грунта в котловане. При определении схемы необходимо выбрать вид первой торцевой проходки экскаватора обратная лопата и её ширину, а также количество боковых проходок и размер каждой из них так, чтобы сумма ширины первой проходки и определенного количества боковых проходок дали бы четко размер котлована по ширине верхней части. Определение вида торцевой проходки и количества боковых: 1) Торцевая проходка экскаватора обратная лопата, движение по прямой: а) ВВ – ВЛ(П) = А1 = 25,8-8,08=17,72 б) А1 / ВБ = В1 = 17,72/8,94 = 1,98 В1-количество боковых проходок 2) торцевая проходка экскаватора обратная лопата, движение по зигзагу: а) ВВ-ВЛ(З) = А2 = 25,8-10,46=15,34 б) А2 / ВБ = В2 = 15,34/8,94 = 1,71 В2 – количество боковых проходок В результате расчета принимаем следующую схему разработки грунта в котловане: Первая торцевая проходка по прямой, размером 8,08 м и две боковых проходки, шириной 8,86 м и 8,86м. Торцевой забой экскаватора ОЛ: 1- экскаватор; 2- автосамосвал; 3- ось движения экскаватора; 4- ось движения автосамосвала. Уширенный торцевой забой экскаватора ОЛ: 1- экскаватор; 2- автосамосвал; 3- ось движения экскаватора; 4- ось движения автосамосвала Боковой забой экскаватора обратная лопата 8 ГРАФИК ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАБОТ Календарный план производства земляных работ построен на разработку грунта в котловане с учетом совмещения технологических операций во времени для бульдозера и экскаватора. Плановая продолжительность работ определяется на основе нормативной, путем округления последней до смены или пол-смены. ТН=Тр/Nм*Тсм*Nсм Строим календарный план по плановой продолжительности работ. При производстве земляных работ принимается последовательный метод производства работ. Наименование работ Объем работ Трудоемкость работ (Маш-ч) Необходимые механизмы Число смен Нормативная продолжительность (ТН) Плановая продолжительность (Тпл) Ед. Изм. Кол-во марка Кол-во 1. Срезка растительного слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-42 1000 м2 3,123 2,62 Бульдозер ДЗ-42 1 2 0,16 0,25 2. Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-42 на расстояние L1=34,1м 100 м3 6,24 16,09 Бульдозер ДЗ-42 1 2 1,005 1 3. Разработка растительного слоя грунта I категории экскаватором прямая лопата ЭО-2621А с ёмкостью ковша 0,25м3 с погрузкой в транспортное средство 100 м3 6,24 21,84 ЭПЛ ЭО-2621А 1 2 1,36 1,25 4. Разработка грунта I категории в съездной траншее экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша 0,5м3 с погрузкой в транспортное средство 100 м3 0,76 2,12 ЭОЛ ЭО-3322 1 2 1,13 1 5. Разработка грунта I категории в котловане экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша 0,5м3 с погрузкой в транспортное средство 100 м3 28,16 78,86 ЭОЛ ЭО-3322 1 2 4,92 5 6. Разработка недобора грунта II категории в котловане бульдозером ДЗ-42 с транспортированием на расстояние L2=45,6м 100 м3 1,58 7,01 Бульдозер ДЗ-42 1 2 0,43 0,5 7. Разработка (погрузка) ранее разработанного грунта I категории экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша 0,5м3с погрузкой в транспортное средство. 100 м3 1,58 4,42 ЭОЛ ЭО-3322 1 2 0,27 0,25 8. Окончательное планирование дна котлована бульдозером ДЗ-42 1000 м2 0,068 0,033 Бульдозер ДЗ-42 1 2 0,002 0,25 9 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОМПЛЕКТА МАШИН
В проекте необходимо определить следующие технико-экономические показатели: общий объем земляных работ (V), общую нормативную трудоемкость (Тр), продолжительность выполнения работ (То), удельную себестоимость (Сед) и удельную трудоемкость (Тед) разработки 1 м3 грунта. 1. Общий объём земляных работ
V = Vтр + Vк+ Vн V = 324+3506+1,58 = 3988 2. Продолжительность производства земляных работ. Определяется на основе календарного плана. Она равна времени от начала первого процесса и до окончания последнего строительного процесса. То = 9,5 дней 3. Затраты машинного времени (Маш-ч) Таблица9 Машины и механизмы Затраты машинного времени в машиночасах На 1 машину На все машины Бульдозер 25,753 25,753 Экскаватор прямая лопата 21,84 21,84 Экскаватор обратная лопата 85,4 85,4 Автосамосвал 107,24 536,2 Итого 240,23 669,19 4. Удельная себестоимость разработки одного м3 грунта. Сед = 1,08 * ∑(См-чi * Ni * toi)/V Где См-чi стоимость одного часа работы машины на площадке, руб. Ni – число машин данной марки, toi – время работы данной машины при выполнении соответствующего строительного процесса, Маш-ч, V – общий объём разрабатываемого грунта, получаемый путем сложения объемов грунта в котловане, въездной траншее и в недоборе, м3. Сед = 1,08*((205*1*25,75)+(253*1*21,84)+(325,2*1*85,4)+(184,01*1*536,2))/ 3988 =37,16 5. Удельная трудоемкость разработки 1м3 грунта. Удельную трудоёмкость разработки 1 м3 грунта определяют по выражению: Тед =∑(Тмi * Ni * toi)/V Где Тмi – затраты труда на 1 маш-ч эксплуатации машины данной марки, чел-ч/Маш-ч Тед = ((1,1 * 1 * 25,75)+(1,65 * 1 * 21,84)+(1,65 * 1 * 85,4)+(1,79 * 1 * 536,2))/3988 =0,292 10. РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНО – ТЕХНИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ Расчет материально – технических ресурсов, необходимых для работы строительных машин (бульдозер и экскаваторы) при разработке грунта в котловане, выполняется на основе норм расхода материалов, которые приведены в прил.1 (табл. П.1.14) учебной методички. Таблица 10 Материалы Механизмы ДЗ-42 ЭО-2621А ЭО-3322 Всего Дизельное Топливо 167,37 172,53 674,66 1014,56 Дизельное Масло 6,18 7,86 30,744 44,784 Индустриальное масло 0,128 0,436 1,708 2,272 Веретенное масло - 1,092 4,27 5,362 Автол 0,515 1,092 4,27 5,877 Нигрол 0,515 0,655 2,562 3,767 Солидол 1,545 4,586 17,934 24,065 Керосин - 1,310 5,124 6,434 Обтирочные материалы 0,515 0,655 2,562 3,732 11. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ Технология земляных работ зависит в основном от типа фундаментов, состава грунта и уровня грунтовых вод. Для столбчатых фундаментов делают круглые ямы с вертикальными стенами. Они устойчивы от обрушения даже при высоком стоянии грунтовых вод. В состав земляных работ обычно входят: вертикальная планировка площадок, разработка котлованов и траншей, обратная засыпка грунта, а в отдельных случаях – предварительное разрыхление грунта, водоотлив, водоотвод и водопонижение Объем и характер земляных работ определяется объемно-планировочным и конструктивными особенностями возводимых зданий и сооружений. Земляные работы должны выполняться с комплексной механизацией всех процессов и применением рациональных способов производства работ. Выбор землеройных машин для производства земляных работ зависит от вида грунта, рельефа местности, объема и глубины земляных выработок, условий выполнения работ( в отвал, на транспорт), транспортных средств и дальности перемещения грунтов. К основным землеройным машинам относятся одноковшовые и многоковшовые экскаваторы, к землеройно – транспортным – бульдозеры и скреперы. В строительстве благодаря высокой производительности при разработке грунтов различных категорий наибольшее распространение получили одноковшовые экскаваторы, поэтому именно этот вид экскаваторов мы выбрали в данном проекте. В зависимости от производственных условий в качестве сменного оборудования экскаваторов применяют прямые и обратные лопаты. Экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, используют для разработки грунтов, расположенных выше уровня стоянки экскаватора, их применяют главным образом при разработках котлованов и траншей с погрузкой грунта в транспортные средства и реже с отсыпкой в отвал, экскаваторы с прямой лопатой могут разрабатывать грунт и ниже уровня стоянки, но на незначительную глубину. Экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, используют для разработки грунтов ниже уровня стоянки экскаватора и применяют при разработке траншей и небольших неглубоких котлованов. Разработку грунта можно осуществлять как в отвал, так и с погрузкой в транспортное средство. В последнем случае экскаваторы с обратной лопатой имеют преимущество по сравнению с экскаваторами с прямой лопатой, так как не требуют спуск автомашин в котлованы. В данной работе технология производства земляных работ включает несколько основных этапов:
1. Срезка растительного слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-42 Бульдозеру необходимо провести срезку растительного слоя грунта площадью 3123 м2. трудоемкость данного процесса составляет 2,62 маш-часа. Для этой работы потребуется 1 машинист 6 разряда. Плановая продолжительность работ составит 0,25 смены.
2. Транспортирование ранее разработанного растительного слоя грунта I категории бульдозером ДЗ-42 на расстояние 34,1 м. Используют бульдозер ДЗ-42 для транспортирования грунта объемом 624 м3 на расстояние 34,1 метров. В данном случае трудоемкость составит 16,09 маш-часа. Для выполнения работы потребуется 1 машинист 5 разряда. При двухсменном режиме работ этот прцесс займет 1 смены. 3. Разработка растительного слоя грунта I категории экскаватором прямая лопата ЭО-2621А с ёмкостью ковша 0,25м3 с погрузкой в транспортное средство. На этом этапе необходимо разработать грунт, доставленный ранее бульдозером объемом 624 м3, экскаватором прямая лопата с погрузкой в транспортное средство, т.к. грунт расположен выше уровня стоянки экскаватора. В этом случае потребуется 1 машинист 5 разряда, трудоемкость этапа составит 21,84 маш-часа. Данный процесс проводится в течении 1,25 рабочей смены. 4. Разработка грунта I категории в съездной траншее экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша 0,5м3 с погрузкой в транспортное средство. На этом шаге необходим 1 машинист 6 разряда, продолжительность работ равна 1 смены. Трудоемкость 2,12 маш-часа. Объем работ составит 76 м3. 5. Разработка грунта I категории в котловане экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша 0,5м3 с погрузкой в транспортное средство. Далее нужно разработать грунт в котловане объемом 2816 м3. трудоемкость составит 212 маш-часа, для данного этапа потребуется 1 машинист 6 разряда. Продолжительность этапа составит 5 смен. Схема разработки грунта в котловане имеет следующий вид: первая торцевая проходка экскаватора обратная лопата движение по прямой шириной 8,08 м и две боковых шириной по 8,86 м каждая. 6. Разработка недобора грунта II категории в котловане бульдозером ДЗ-42 с транспортированием на расстояние 45,6м. Необходимо усовершенствовать поверхность грунта котлована после разработки его экскаватором. Для этого используем бульдозер, с помощью которого еще и транспортируем грунт на расстояние 45,6 метров. Объем работ составит 158 м3, трудоемкость 7,01 маш-часа, для выполнения потребуется 1 машинист 5 разряда. Плановая продолжительность работ составит 0,5 смены. 7. Разработка (погрузка) ранее разработанного грунта I категории экскаватором обратная лопата с ёмкостью ковша 0,5м3с погрузкой в транспортное средство. Теперь нужно разработать ранее разработанный грунт бульдозером, поэтому на данном этапе используем экскаватор обратная лопата с одним машинистом 6 разряда. Объем работ равен 158 м3, а трудоемкость составит 4,42 маш-часа. Общая продолжительность периода 0, 27 смены. 8. Окончательное планирование дна котлована бульдозером ДЗ-42. На последнем этапе нужно усреднить необходимую глубину котлована и однородность грунта в нем. С этой целью используют бульдозер ДЗ-42. Объем работ составит 680м2 , а трудоемкость процесса составит 0,033 маш-часа. Для управления данной машиной потребуется 1 машинист 5 разряда. Плановая продолжительность окончательной планировки дна котлована равна 0,25 смены. 12. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ Качество строительной продукции – один из основных факторов, влияющих на экономичность и рентабельность законченного строительного объекта, обеспечивающий его надежность и долговечность. В обобщенном виде качество объекта определяется качеством проекта, строительных материалов и изделий, а также качеством производства строительно-монтажных работ. Скрытые работы – работы, которые после выполнения других последующих работ становятся недоступными для визуальной оценки. Скрытые работы оформляются актами за подписью производителя работ и представителя технадзора. Для оформления актов на сложные и ответственные работы создаются специальные комиссии. Допуски (разрешаемые) – возможные отклонения в размерах деталей, конструкций, помещений и т.д. Отступления от них – брак. Обязанность прораба и представителя технадзора следить за качеством строительно-монтажных работ. Представитель технадзора имеет право заставить переделать некачественно выполненные работы. Контроль качества выполняют визуальным осмотром, натуральным измерением линейных размеров, испытанием методами контроля. В процессе возведения земляного сооружения непрерывно ведется контроль за тем, точно ли соблюдаются проект, требования СНиП, инструкций и руководств по специальным видам работ. Результаты контроля заносят в журналы работ. На законченные части земляных сооружений, в том числе на скрытые работы, составляют акты, которые вместе с исполнительными чертежами, результатами лабораторных испытаний грунтов и другими документами предъявляют во время технической сдачи объекта. В процессе возведения насыпей, в том числе и при планировке площадей, предварительно изучают строительные свойства грунтов, предназначенных для устройства этих сооружений. На всех этапах работ контролируют толщину и степень уплотнения отсыпаемых слоев, влажность грунта, режим работы машин на укатке. Плотность грунта проверяют лабораторным исследованием отбираемых проб. Прогрессивным является радиоизотопный метод измерения плотности и влажности, который основан на поглощении грунтом радиоактивных изотопов в зависимости от его физико-математических свойств. Особенно важно тщательно наблюдать за качеством грунтов и их уплотнением в зимних условиях. Количество мерзлого грунта не должно превышать установленных пределов. При устройстве временных сооружений (котлованов, траншей) проверяют горизонтальную привязку, правильность осей, вертикальные отметки. Случайные переборы грунта, т.е. снятие его ниже проектных отметок, заполняют грунтом, однородным вынутому, с последующим уплотнением его, а в особо ответственных случаях – тощим бетоном. Приемка насыпей и выемок заключается в проверке положения земляного сооружения, его продольного и поперечного профилей, правильности устройства водоотвода. При приемке работ по планировке площадок и территорий надо удостовериться, что отметка и уклоны соответствуют проектной поверхности, нет переувлажненных участков. Принимаю котлованы и траншеи, проверяют соответствие проекту их размеров, отметок, правильность устройств креплений. После освидетельствования разрешают устраивать фундаменты, укладывать трубы. Виды контроля классифицируются по следующим признакам: 1. В зависимости от места и времени проведения контроля в технологическом процессе (стадия контроля): входной контроль — контроль поступающих материалов, изделий, конструкций, грунта и т.п., а также технической документации. Контроль осуществляется преимущественно регистрационным методом (по сертификатам, накладным, паспортам и т.п.), а при необходимости — измерительным методом;
операционный контроль — контроль, выполняемый в процессе производства работ или непосредственно после их завершения. Осуществляется преимущественно измерительным методом или техническим осмотром. Результаты операционного контроля фиксируются в общих или специальных журналах работ, журналах геотехнического контроля и других документах, предусмотренных действующей в данной организации системой управления качеством;
приемочный контроль — контроль, выполняемый по завершении строительства объекта или его этапов, скрытых работ и других объектов контроля. По его результатам принимается документированное решение о пригодности объекта контроля к эксплуатации или выполнению последующих работ. Приемочный контроль одного и того же показателя может осуществляться на нескольких уровнях и разными методами (например, плотность грунта отдельных слоев и насыпи в целом). При этом результаты контроля низшего уровня могут служить предметом контроля высшего уровня (например, акты освидетельствования скрытых работ по приемке основания насыпи представляются при приемке насыпи в целом). Результаты приемочного контроля фиксируются в актах освидетельствования скрытых работ, актах промежуточной приемки ответственных конструкций, актах испытания свай пробной нагрузкой и других документах, предусмотренных действующими нормативами по приемке строительных работ, зданий и сооружений. 2. В зависимости от охвата контролируемых параметров (объем контроля): сплошной контроль, при котором проверяется все количество контролируемой продукции (все стыки, все сваи, все конструкции, вся поверхность основания и т. п.); выборочный контроль, при котором проверяется какая-то часть количества (выборка) контролируемой продукции. Объем выборки устанавливается строительными нормами и правилами, проектом или другим документом. Если строительные нормы требуют случайного размещения точек контроля, выборка устанавливается по ГОСТ 18321—73 как для продукции, представляемой на контроль способом „россыпь". 3. В зависимости от периодичности контроля (периодичность контроля): непрерывный контроль, когда информация о контролируемом параметре технологического процесса поступает непрерывно; периодический контроль, когда информации о контролируемом параметре поступает через определенные промежутки времени; летучий контроль, выполняемый в случайное время (эпизодически), преимущественно при нецелесообразности применения сплошного, выборочного или периодического контроля (например, контроль плотности грунта при обратной засыпке траншей). 4. В зависимости от применения специальных средств контроля (метод контроля): измерительный контроль, выполняемый с применением средств измерений, в т. ч. лабораторного оборудования; визуальный контроль — по ГОСТ 16504—81; технический осмотр — по ГОСТ 16504-81; регистрационный контроль, выполняемый путем анализа данных, зафиксированных в документах (сертификатах, актах освидетельствования скрытых работ, общих или специальных журналах работ и т. п.). Применяется при недоступности объекта контроля (например, заделка анкера) или нецелесообразности выполнения измерительного или визуального контроля (например, вид грунта для насыпи при наличии материалов инженерно-геологических изысканий по карьеру). 13. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ Практически каждый нормативный документ, связанный с эксплуатацией подземных инженерных коммуникаций, содержит требования безопасности труда при выполнении земляных работ. Земляные работы невзрывным способом могут выполняться как вручную, так и с использованием средств механизации во время строительных, ремонтно-восстановительных и поисковых работ. В качестве средств механизации могут быть использованы землеройные машины (например, экскаватор), бурильная установка и средства гидромеханизации. Однозначного определения понятия «земляные работы» не существует. Эти работы предусматривают разработку выемки с поверхности земли (котлован, траншея, канава, колодец). Не определена также однозначно граница, по которой работы в колодце относятся к подземным работам. Земляные работы, выполняемые на глубине более 2 м или в зоне расположения подземных коммуникаций либо под водой, относятся к работам повышенной опасности. Базовым документом, который устанавливает требования безопасности труда во время земляных работ, является СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». При выполнении земляных и других работ, связанных с размещением рабочих мест в выемках и траншеях, необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников следующих опасных и вредных производственных факторов, связанных с характером работы: · обрушающиеся горные породы (грунты); · падающие предметы (куски породы); · движущиеся машины и их рабочие органы, а также передвигаемые ими предметы; · расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1,3 м и более; · повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; · химически опасные и вредные производственные факторы. При наличии опасных и вредных производственных факторов безопасность земляных работ должна быть обеспечена на основе выполнения содержащихся в организационно-технологической документации (ПОС, ППР и др.) следующих решений по охране труда: · определение безопасной крутизны незакрепленных откосов котлованов, траншей с учетом нагрузки от машин и грунта; · определение конструкции крепления стенок котлованов и траншей; · выбор типов машин, применяемых для разработки грунта и мест их установки; · дополнительные мероприятия по контролю и обеспечению устойчивости откосов в связи с сезонными изменениями; · определение мест установки и типов ограждений котлованов и траншей, а также лестниц для спуска работников к месту работ. С целью исключения размыва грунта, образования оползней, обрушения стенок выемок в местах производства земляных работ до их начала необходимо обеспечить отвод поверхностных и подземных вод. Место производства работ должно быть очищено от валунов, деревьев, строительного мусора. Производство земляных работ в охранной зоне кабелей высокого напряжения, действующего газопровода, других коммуникаций, а также на участках с возможным патогенным заражением почвы (свалки, скотомогильники, кладбище и т.п.) необходимо осуществлять по наряду-допуску после получения разрешения от организации, эксплуатирующей эти коммуникации или органа санитарного надзора. Производство работ в этих условиях следует осуществлять под непосредственным наблюдением руководителя работ, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующих газопроводов, кроме того, под наблюдением работников организаций, эксплуатирующих эти коммуникации. Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только при помощи лопат, без помощи ударных инструментов.
Применение землеройных машин в местах пересечения выемок с действующими коммуникациями, не защищенными от механических повреждений, разрешается по согласованию с организациями - владельцами коммуникаций. В случае обнаружения в процессе производства земляных работ не указанных в проекте коммуникаций, подземных сооружений или взрывоопасных материалов земляные работы должны быть приостановлены, до получения разрешения соответствующих органов.
Устройство производственных территорий, их техническая эксплуатация должны соответствовать требованиям строительных норм и правил, государственных стандартов, санитарных, противопожарных, экологических и других действующих нормативных документов. Производственные территории и участки работ в населенных пунктах или на территории организации во избежание доступа посторонних лиц должны быть ограждены. Конструкция защитных ограждений должна удовлетворять следующим требованиям: · высота ограждения производственных территорий должна быть не менее 1,6 м, а участков работ - не менее 1,2; · ограждения, примыкающие к местам массового прохода людей, должны иметь высоту не менее 2 м и оборудованы сплошным защитным козырьком; · козырек должен выдерживать действие снеговой нагрузки, а также нагрузки от падения одиночных мелких предметов; · ограждения не должны иметь проемов, кроме ворот и калиток, контролируемых в течение рабочего времени и запираемых после его окончания. У въезда на производственную территорию необходимо устанавливать схему внутрипостроечных дорог и проездов с указанием мест складирования материалов и конструкций, мест разворота транспортных средств, объектов пожарного водоснабжения. В местах перехода через траншеи, ямы, канавы должны быть установлены переходные мостки шириной не менее 1 м, огражденные с обеих сторон перилами высотой не менее 1,1 м, со сплошной обшивкой внизу на высоту 0,15 м и с дополнительной ограждающей планкой на высоте 0,5 м от настила. Строительные площадки, участки работ и рабочие места, проезды и подходы к ним в темное время суток должны быть освещены в соответствии с требованиями государственных стандартов. Освещение закрытых помещений должно соответствовать требованиям строительных норм и правил. Список литературы 1. СНиП 12-01-2004 «Организация строительства»/ Госстрой России. М., 2005- 20с. 2. СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»/ Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988 – 192с. 3. СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве: общие положения» Часть 1, / Госстрой России. М., 2001 4. СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве» Часть 2. Строительное производство / Госстрой России. М., 2001 5. ЕНиР Е4-1. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Выпуск 1. Здания и промышленные сооружения/ Госстрой СССР. – М., Стройиздат, 1987.-64с. 6. ЕНиР Е1. Внутрипостроечные транспортные работы/ Госстрой СССР. – М.: Стройиздат. – 26с. 7. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные работы/ Госстрой СССР. – М.: Стройиздат. – 1989.-224с. 8. Руководство по разработке технологических карт в строительстве / ЦНИИОМТП Госстроя России.- М.: Стройиздат, 1989.-17с. 9. Альбомы исходных данных для курсового проекта №1 «Технология бетонирования фундаментов зданий. Часть 1. Одноэтажные промышленные здания/Гныря А.И., Семеникова М.Ф., Петров Е.В., Быструшкина Р.И - Томск: Изд-во ТГАСУ, 2003.-36с. 10. Альбомы исходных данных для курсового проекта №1 «Технология бетонирования фундаментов зданий. Часть 1. Одноэтажные промышленные здания/Гныря А.И., Семеникова М.Ф., Петров Е.В., Быструшкина Р.И - Томск: Изд-во ТГАСУ,2004.-35с. 11. Коробков С.В. Разработка грунта в котловане: методические указания.- Томск.: Изд-во ТГАСУ, 2003.-64с. 12. Производство бетонных работ при возведении монолитных столбчатых фундаментов: методические указания/ С.В.Коробков, Б.П. Кайдалов, И.А. Подласова.- Томск: Изд-во ТГАСУ, 2006.-52с. 13. Возведение монолитных конструкций зданий и сооружений/ Б.И. Березовский, Н.И.Евдокимов и др. – М.: Стройиздат, 1981.-331с. 14. Технологические карты на возведение монолитных железобетонных фундаментов под железобетонные и стальные колонны. – М., 1984ю-40с. 15. СНиП 3.02.01-87. «Земляные сооружения, основания и фундаменты. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.-128с.